芯片定制化解决方案通过整合芯片设计、IP核、EDA工具、操作系统等多环节资源，为客户提供从芯片设计到系统集成的完整服务，从而满足客户在智能化、差异化竞争、成本优化、安全性等方面的多样化需求。这种解决方案不仅能够缩短研发周期，降低开发风险，还能加快产品上市速度，提升市场竞争力，是推动万物智联新时代的重要技术支撑。

灿芯半导体(上海)股份有限公司市场总监杨凯

在2025国际AI+IoT生态发展大会高峰论坛上，灿芯半导体(上海)股份有限公司市场总监杨凯发表了题为《芯片定制化Turn-Key解决方案，赋能万物智联新时代》的主题演讲，探讨与分析了万物智联时代下SoC芯片的市场机遇，以及详细介绍了灿芯半导体的芯片定制化策略及相关解决方案。

智能终端驱动SoC芯片需求激增

随着AI技术的普及和新兴产品的不断涌现，全球智能终端行业迎来了爆发式增长。从市场规模来看，2024年全球智能终端行业的市场规模突破950亿美元，并且年增长率将维持在15%以上。到2030年，市场规模更是有望达到惊人的42000亿美元，展现出巨大的发展潜力。

杨凯表示，推动这一增长的主要因素包括AI技术的普及、新兴产品的扩张以及新兴市场的换代需求。AI技术的广泛应用使得智能终端设备更加智能化和便捷化，满足了用户对高效生活的需求。同时，随着科技的不断进步，各种新兴产品层出不穷，为市场注入了新的活力。此外，新兴市场的消费者对于智能设备的换代升级有着强烈的需求，这也进一步推动了市场的快速增长。

值得关注的是，智能手机、智能家居设备等智能终端的出货量迅猛增长，直接推动了系统级芯片(SoC)市场需求的扩张。杨凯指出，传统芯片已难以满足智能终端对高性能、低功耗和高度集成的需求，而定制化SoC芯片则成为解决这一难题的关键。

杨凯认为，SoC作为智能终端的核心组件，其性能和功能直接影响着设备的表现。因此，随着智能终端市场的不断扩大，SoC市场也将迎来前所未有的发展机遇。根据相关预测数据，多领域需求增长将带动SoC市场规模持续提升，2032年全球SoC市场规模将突破3200亿美元。这不仅为半导体行业带来了巨大的商机，也为整个科技产业的发展注入了新的动力。

定制化SoC芯片：从通用到专用的变革

相对而言，传统芯片与定制化SoC芯片设计存在较大的差异，在集成化、定制化设计上有明显的优势。首先，从通用性需求与专用场景上，传统芯片设计往往追求广泛兼容性，采用标准化接口和指令集，适用于需要灵活配置的通用计算场景。然而，随着智能终端应用的多样化，这种设计模式逐渐显露出其局限性。杨凯强调，定制化SoC芯片通过深度整合特定应用所需模块，如基带、AI加速器等，实现了场景化优化。比如，智能手机SoC会针对摄像头ISP和5G调制解调器进行专项调优，从而大幅提升用户体验。

杨凯表示，在成本结构上，定制化SoC芯片虽然前期非重复性工程(NRE)成本较高，但通过减少外围器件，降低了整体物料清单(BOM)成本，在量产设备中更具经济性。此外，定制化SoC芯片在性能与功耗平衡上也表现出色，通过动态电压频率调整(DVFS)和大小核架构等技术，实现了功耗的精细管理。

其次，从性能/功耗平衡导向差异上，传统独立CPU/GPU追求峰值算力，通常采用高主频、多核架构，功耗可达数百瓦(如数据中心GPU)，依赖先进制程和散热系统维持性能。而移动端SoC以每瓦性能为核心指标，通过动态电压频率调整(DVFS)、大小核架构(如ARM  big.LITTLE)实现功耗精细管理，典型功耗控制在5W以内(如骁龙8系芯片)。杨凯还介绍，SoC集成专用加速模块(如NPU、DSP)处理特定负载，相比传统芯片的通用计算单元，在AI推理等任务中可实现10倍以上的能效提升。

此外，部分高端SoC采用2.5D/3D封装技术实现异构集成，如将HBM内存通过硅中介层与逻辑芯片堆叠，兼具模块化灵活性和集成度优势。不过，杨凯也指出，SoC芯片通过硅级互联将处理器核、存储控制器、外设接口等模块集成在单一晶圆上，采用统一时钟域和电源域管理，消除片外通信开销，但需解决信号完整性和热密度等物理设计挑战。

杨凯还提到，传统芯片设计采用严格的阶段划分(需求分析→架构设计→RTL实现→物理设计)，每个阶段需完全固化后才能进入下一环节，导致迭代周期长、变更成本高。例如，CPU芯片设计通常需要18-24个月完成全流程。而SoC设计采用基于IP复用的模块化开发模式，支持硬件/软件并行开发。通过虚拟原型技术(如QEMU仿真)实现早期软件验证，典型开发周期可缩短至6-12个月。

灿芯半导体的定制化SoC解决方案

作为一站式定制芯片及IP供应商，灿芯半导体在定制化SoC领域积累了丰富的经验，可以提供产品定义、架构&RTL设计、IP选型&整合、IC物理层设计、晶圆制造、IC封装测试等一站式解决方案。在演讲中，杨凯详细介绍了灿芯半导体的YouIP和YouSiP平台解决方案。这些方案经过完整的流片测试验证，广泛应用于消费类电子、汽车电子、工业控制、智慧城市、高性能计算、通信等应用领域。

杨凯介绍，公司每个平台都配备了SoC系统原型和评估板(EVB)，帮助客户快速进行原型设计和验证。比如，在智能家居、安防、智能零售、智慧物流等领域，灿芯半导体可提供从IP到SoC，到Silicon  Platform开发平台的整体解决方案。以Wi-Fi 6 +  BLE+语音识别/图像识别解决方案为例，通过集成多种功能于单一芯片，可以帮助客户进行定制化的设计开发服务。

同时，杨凯在演讲中还分享了边缘计算芯片、智能语音芯片、显示屏人机交互芯片、智能电表芯片、安全芯片等系列解决方案。其中，边缘计算芯片解决方案基于灿芯半导体YouMIPI  IP，由多核异构组成(A55*8+C910*2+NPU, GPU2D/3D)，可实现低功耗设计(UPF flow)。

杨凯表示，公司不仅在传统工艺节点上积累了丰富的流片经验，还在先进制程上取得了突破。他特别介绍了一种降低风险的芯片开发方式——FPGA to  ASIC。灿芯半导体的优势在于：一是熟悉各类FPGA所用到的IP种类，具有丰富的IP储备，并建立了全套的ASIC替代方案;二是完备的SoC设计流程，缩短了与ASIC匹配的FPGA的原型验证周期;三是丰富的产品化经验，帮忙客户完成架构设计，功耗优化，定制化设计，提升市场竞争力。

此外，杨凯分享了灿芯半导体在汽车功能安全领域的专业性和合规性，强调了公司在ISO 26262标准下的认证和管理能力。2024年，灿芯半导体已通过ISO  26262功能安全管理体系认证，建立了符合ASIL D最高等级要求的芯片开发流程和功能安全管理体系

未来，灿芯半导体将继续深耕芯片定制化领域，不断提升技术实力和服务水平。杨凯表示，未来灿芯半导体将继续加大研发投入，推动在先进制程、高性能模拟IP、低功耗设计等方面的技术创新，同时还将积极拓展新的应用领域和市场空间，如智慧医疗、低轨通信、深度学习、汽车电子、触碰感知、油气探测等，为客户提供更加全面和差异化的解决方案。

责编：Jimmy.zhang