过去的5~10年里，本土半导体产业实现了飞速增长，其中尤以芯片设计产业发展最为快速，在模拟芯片和数字芯片等方面均实现了大范围的国产替代。时至今日，进口替代已进入深水区，尤其是高端芯片的深度替代需要有企业担起啃“硬骨头”的重任，向“深水区”甚至“无人区”发起挑战，互连技术便是其中需要攻克的难题之一，而传统互连芯片技术目前仍被国外巨头所垄断。

2022年10月，在经过一年半的攻坚克难之后，井芯微电子技术(天津)有限公司继发布 240G 网络 DPU 芯片 SDI2820 后，再度向市场推出国产替代新产品—— PRB0400 型 PCIe 转 SRIO (Serial RapidIO) 桥接芯片。

今年5月，在“晶上联盟 SDI 论坛——RapidIO 自主生态与 SDI 应用创新大会”上，井芯微电子芯片研发部门王盼部长代表公司正式宣布，在完成了包括芯片功性能、系统兼容性、老化稳定性在内的多批次、多类型测试之后，PRB0400 开始进入量产应用阶段。

全正向自主设计

PRB0400 芯片自主立项于2021年3月，并于2022年9月完成流片，是一款兼容 PCIe Gen2 和 RapidIO Gen2 协议的高性能数据传输桥接芯片，主要用于满足高可靠低延时计算处理系统内部各组件之间的互连需求，实现 PCIe 协议网络和 RapidIO 协议网络之间数据互连互通。该芯片可以轻松实现 RapidIO 系统与 PCIe 系统的无缝连接，实现两个生态系统的融合。

众所周知，RapidIO 协议是全球主流的嵌入式系统互连国际标准(ISO/IEC18372)，PCIe 则是一种高速串行计算机扩展总线标准。两种协议在信息基础设施中均有较为广泛的应用以及互连需求，在器件级、板卡级和系统级的设备中大规模地采用了 PCIe 协议和 RapidIO 协议。

作为成功研制出国内首款 RapidIO Gen2 交换芯片、首款 RapidIO Gen3 交换芯片，并提供自主开发配置管理工具的 RapidIO 自主生态构建者，井芯微电子始终以更高的代际、更高的性能和更强的互连作为自身发展目标，努力将 SRIO 协议所支持的高可靠、低延时、高灵活特性拓展到其他协议领域。

“与竞品相比，我们之所以能在如此短的时间内实现产品的落地量产，主要得益于公司在软件定义互连 (Software Defined Interconnection，SDI) 技术上的深厚积累和丰富的芯片开发经验，能够将许多复杂问题简单化，从而加速了上市时间。”王盼表示。

作为互连技术的新方向，SDI 技术在2009年由中国工程院邬江兴院士团队所提出，其核心是打破现有网络的刚性体系结构，实现从物理层、数据链路层、网络层到业务层全维软件定义的网络体系，从而将刚性网络变为柔性网络，构建可定义、可重组、可重构、可重建的新一代软件定义体系架构。

井芯 PRB0400 支持芯片到芯片、板到板间的高效能数据通信，可用于连接 CPU、DSP、FPGA 等构成的密集型电子系统，用于解决 PCIe 网络与 RapidIO 网络的连接问题，同时内嵌消息引擎和 BDMA 引擎，可以在无需主控处理器过多参与的情况下实现大量数据的高效传输。

在井芯 PRB0400 芯片中，PCIe 接口实现与 PCIe 相关的物理层、数据链路层和传输层协议功能，SRIO 接口则实现与 SRIO 相关的物理层和传输层协议功能。消息引擎用作 RapidIO 逻辑层消息传递，接收和发送通道均支持 8个独立的处理引擎。映射引擎则是用于 PCIe 和 RapidIO 之间的地址映射和转换，可根据需要进行分割和重组。BDMA 引擎支持8个独立的 DMA 通道，其中的每个 DMA 通道都可以根据描述符执行读或写操作。

除此之外，为了更好地帮助用户实现快速开发，井芯微还提供完善的产品用户资料 (数据手册、用户手册、软件使用说明)、丰富的产品开发板卡 (功能评估子卡、OPT 功能评估板)、广泛应用场景的参考设计 (开发应用手册、设计兼容性手册、原理图设计手册、用户使用手册)和 丰富的软件工具 ( RapidIO 快速配置软件、SerDes 调节工具、芯片驱动软件)，其中驱动软件支持麒麟、天脉3、统信、FPGA 嵌入式等国内主流操作系统。

桥接芯片市场前景广阔

桥接芯片克服了主机接口到外设之间的限制，是管理不同总线接口之间通信的新一代接口解决方案。桥接芯片应用在不同接口格式的设备源与显示终端之间，可将原有系统和新系统连接起来，如将USB接口转换为SATA、I2C等标准接口。根据转换类型不同，桥接芯片可分为USB桥接芯片、PCI/PCIe桥接芯片、SATA桥接芯片等。

近年来，由于科技技术进步、互联网普及率提升，数据传输需求不断释放，与此同时，信号接口及协议也不断迭代，而在信号传输过程中，通常须经过桥接转换成相同的信号协议。桥接芯片实现了信号在不同数据格式之间的转换，广泛应用在汽车电子、高清视频、医疗设备、工业控制、新能源、互联网、消费电子等领域，其中2021年，我国高清视频桥接芯片市场规模接近9.6亿元。

桥接芯片应用领域广泛，市场需求空间广阔，未来随着5G、自动驾驶、工业4.0等产业快速发展，桥接芯片市场需求将进一步释放。预计2023-2027年，全球桥接芯片市场仍将保持增长态势，并将于2027年达到8.0亿美元。我国电子、汽车等产业规模庞大，桥接芯片市场发展空间广阔，在预期内，我国桥接芯片市场将以高于全球平均水平的增速增长。

目前全球桥接芯片市场基本由北美、欧洲及中国地区的企业所占据，头部企业主要有FTDI、芯科、智微科技、德州仪器、英飞凌等。FTDI拥有二十余年的桥接芯片行业经验，是全球USB桥接芯片领域的领军企业，2022年6月，电连技术拟收购海外桥接芯片厂商FTDI，交易完成后，FTDI将成为电连技术公司控股子公司。

新思界行业分析人士表示，桥接芯片应用领域广泛，涉及到消费电子、医疗设备、汽车电子、工业控制等多个领域，目前我国正加速发展数字经济，随着信息技术进步，数据传输、信号转换等需求将持续释放，桥接芯片可实现信号在不同数据格式之间的转换，未来市场发展空间广阔。


高速智能互联芯片的发展趋势

1）传输速度更高带来Repeater芯片的需求增长

随着CPU性能不断提升，数据传输速度显著提升，但高速信号在通过电缆或印刷电路板时的衰减现象也更加严重。中继器芯片主要用于解决信号高速传输过程中的衰减问题。

在消费电子领域，随着数据传输速率的快速攀升，以及USB4标准和DP2.1标准的推出，Re-timer芯片凭借其稳定性、远距离、低功耗的优势正在成为消费电子PCB板中不可或缺的芯片。

在服务器领域，随着5G、云计算、人工智能和大数据的高速发展，服务器市场将迎来高速发展的历史机遇，服务器接口将呈现出从SATA向PCIe加快演进的趋势，使得PCIeRe-timer芯片成为数据中心服务器PCB板中必备的芯片。

在汽车电子领域，随着自动驾驶技术更新换代，“机器视觉+激光雷达+毫米波雷达”正在成为高级别自动驾驶的核心方案。Re-timer芯片可以满足信号从摄像头传送至车载中控系统中的稳定性、可靠性、低延时、长距离、低功耗及抗电磁干扰等多项要求。

2）接口形态向USBType-C统一，带动Controller芯片和Converter芯片需求快速增长

早期个人电脑、桌面显示器及电视、商显等其他显示设备采用的接口形态非常丰富，包括USB、HDMI、LAN、VGA等。USBType-C作为新一代通用接口整合了所有视频信号传输协议，同时支持电源传输和普通数据传输，大大简化设备主板上的端口设计，降低设备生产成本，减轻设备体积。近年来，消费电子轻薄化是大势所趋，例如高端主流笔记本电脑开始仅保留若干个USBType-C接口，预计未来将有更多产品将USBType-C接口作为设备的唯一输入/输出接口。

根据CredenceResearch统计，2018年全球USBType-C接口市场规模达到3,800亿美元，预计2019-2027年，全球USBType-C接口市场规模将以25.7%的年复合增长率持续增长。

此外，虽然接口形态有统一到USBType-C的发展趋势，但由于不同显示终端所采用的传输标准众多，包括VGA、DVI、HDMI、DP等，为实现在不同终端之间的视频传输，在不同接口或传输协议之间的转换日益频繁催生对应用于接口转换的Converter芯片的大量需求。