【上海电力电子展】集成电路产业发展离不开的9大关键词

上海国际电力元件、可再生能源管理展览会将于2020年7月1-3日在上海世博展览馆隆重举行，邀您关注今日上海电力电子展新资讯：

       一年一度的中国集成电路设计业年会（ICCAD）无疑已经成为国内集成电路产业最热闹的一次产业集会，近日刚刚结束的 ICCAD 2019 汇聚了来自集成电路产业全产业链的公司和企业领袖们，期间的讨论可谓在横向的覆盖范围和纵向的深度上都让人印象深刻，而这些讨论都不可能避开近年来持续走热的一些技术的热点话题，也离不开当前一些重要的政治、经济和产业趋势。

       其中，对于那些持续走热的几个话题，呈现了一些不同的走势，如

       5G

       众多与会嘉宾一致的观点是 5G 在 2019 年以及未来几年内将给集成电路产业带来巨大机会，从基础设施到产业终端等将迎来一波旺盛的市场行情。

       台积电（南京）总经理罗镇球称，“台积电离终端产品有些距离，但在 5G 发展过程中，台积电肯定积极参与，因为关乎未来走向。实现一个可以被市场认可的 5G 芯片需要完整工艺与设计平台的支撑，这个平台包括先进与成熟特殊工艺， EDA 工具，功耗优化方法，完备的 IP 平台，才能达成省电、高带宽和低时延的规格要求。这需要搭建一个完整的产品开发生态系统，而 5G 芯片是最终的实现结果。。”

       AI

       如 AI，这个话题就比较复杂了。虽然这是一个产业大趋势，但在这两年形成的产业泡沫将在近期内被逐渐击破。

       芯原董事长兼总裁戴伟民直言，“目前 AI 算法的门槛已经比较低了，几十年积累下来，基本的算法都可以找得到。而算法变成芯片以后，要有地方放，什么场景放下去？现在的问题是芯片估值很高，AI 公司下半年将遭遇挑战，因为要面临落地和应用场景的问题。”同时戴伟民指出，“AI 芯片的另一个问题是，如何善用小数据，多大的数据才算大？有的时候没有所谓的大数据就不要做了吗？如何利用精准的小数据发展应用，是值得大家考量的事情。”而“明年 AI 公司也许会更困难，或将看到前两年因为 AI 热潮而涌向这一领域的人才回流到一些传统的芯片设计公司。”

       索喜科技中国事业部总经理刘珲也提到，“AI 芯片的关键问题不在于使用什么新架构，而在于产品落地，在于紧扣行业、深耕行业以及对行业的深入理解，然后把硬件做到符合行业要求。”

       戴伟民则补充，“就 AI 发展落地而言，现在先做好硬件，将来软件一定是重中之重。现在通用的 CPU、GPU、DSP、FPGA 这几种架构都可以用做 AI 硬件实施。未来算法不断演进，软件不断发展，架构也会越来越优化。”

       围绕 AI 的另外一个话题是其之于 EDA 工具的功能优化的价值，这两年 EDA 工具厂商纷纷推出 AI 工具的概念，因为 AI 更多是基于大数据的训练和建模，而具体到芯片设计的流程和环节，涉及到前端的设计、仿真验证环节，和后端的布局布线和版图 layout 环节，相对而言，后端的流程会更加容易有些可遵循的规范和规则，而前端的设计、仿真环节因其设计的复杂度则很难建模。对此，Cadence 南京凯鼎电子副总裁刘矛表示，“在模拟和数字设计的后端，在不影响原来设计方法学的基础上，确实可以很快的看到 AI 给设计带来的提高。而目前我们也看到 AI 在 EDA 应用里不光是在后端，我们的一个团队从 7、8 年前开始研究 AI 对前端设计包括仿真上的帮助。”

       对于如何解决 EDA 工具训练所需的大数据的问题，刘矛坦言，“很多设计公司并不希望把自己的数据共享出来放到一个大的平台上，如果这个理想可以实现的话，EDA 软件可以有大量的数据库学习，效率一定会越来越好。当然这其中涉及很多问题，包括专利的问题、法务的问题等。所以在早期，我们还是以 Cadence 自己多年积累下来的研发数据为主来对工具进行训练和建模，因为 AI 就是越学越聪明的，交付给客户后他们也可以通过自己的设计产生的数据不断去学习和训练。”

       作为 RISC－V 领域的引领者，SiFive 公司全球 CEO Naveed Sherwani 也给出了他的观点，“我们所说的后端包括模拟、验证、测试，AI 应用于设计的后端确实会更加容易，前端则非常有挑战。”他所指的前端涉及到 SiFive 公司所面向的 IP 领域，他提出的解决方案是“通过使用模板来限制用户的设计选择数。首先创建模型，客户只需在模型中做出选择，我们就可以利用 AI 来更好的给出建议，因为在这些有限的模型中，AI 已经将很多数据进行了预先验证。同时非常重要的一点是需要有开放的基础设施，如果是封闭的接口，AI 是无法进步的。必须是开放的接口，让每一个阶段的数据库能够和他人分享。只有不同公司都做出了贡献，才能让大数据及 AI 更快地成为现实。”

       系统集成的概念在摩尔定律将走到极限的今天其价值越发凸显，而对于这一概念和技术趋势，行业领袖的也有各自不同的一些解读和看法，其中刘珲称，“Chiplet 可以解决两大问题，一是在先进工艺节点早期阶段，一些复杂高速的模拟或接口电路的有无问问题；另一个是灵活性问题，例如有些芯片在不同场景下，对接口或模拟的通道数量要求不同，如果都集成在一颗 die 上缺乏灵活性，PPA 方面难以做到最优。Chiplet 通过数字和模拟更好地解决了场景化的灵活性问题。”但他也指出，“挑战依然明显，例如接口标准化、接口间巨大的数据量造成裸芯片和裸芯片间互联所产生的大功耗，以及高成本所带来的未来大规模化应用等课题。”

       戴伟民看好 Chiplet 的未来趋势，认为 Chiplet 可以解决 7nm、5nm 及以下工艺中，芯片的性能、成本和设计复杂度的平衡问题。但也表示，目前还存在不少需要克服的问题，“包括很多技术还不够成熟，以及业内要尽量保持开放性的问题，因为 Chiplet 技术是将不同工艺、不同厂商的模拟、数字、射频等产品用系统集成的方法集成于一个封装，就需要相关的设计、制造厂商都有很好的合作。”

       西门子旗下业务明导荣誉 CEO Walden C．Rhines 也支持这个技术是不可避免的下一步，而他同时表示 Chiplet 其实已经是老技术，归根结底是一种异构技术，目前手机里的射频部分就有类似封装。而目前 Chiplet 存在的问题，“还包括成本较高，即测试组装太贵，同时要保证放进去的技术和芯片要满足应用的要求，如果其中一个损坏，也会让成本上升；另外一个问题是，传统的半导体技术与现有半导体技术分离，在厂商做异构封装时，他们有不同的术语和不同层面的技术、方法，设计流程往往是更加定制化的，也会给集成系统 Chiplet 造成很大的难度。当然今天我们这些模块化的技术，也在进行扩展。”

       这些都需要业者在未来不断攻克和解决。

       云

       如云计算，在集成电路产业，正形成全产业链的云端化。

       从 EDA 厂商的角度，Walden C．Rhines 提到，“我们一直在往云上迁移，云端化一个很大的考虑就是成本，今天一些芯片设计公司通过使用云来节约成本，而不是自己建服务器。作为 EDA 厂商，我们一直在考虑如何更好的支持用户的软件开发，现在提供远程的服务是一个新的方向，比如仿真。云会越来越重要，包括在设计方法论、设计执行方面会越来越重要。”

       刘矛介绍，“我们一直在提并行计算技术，通过并行计算的算法，包括拓扑结构使芯片设计的时间和计算涉及的功耗、面积、性能都有了显著的提高。应用并行计算技术，联系云平台，把计算资源充分利用起来，使得芯片设计不再局限于物理环境，可以让全世界的芯片公司在不同的物理环境下访问到我们的 EDA 平台，可以在同样一个环境下使用云平台加速芯片设计的速度。不管芯片整体设计的周期还是整体的芯片设计性能的提升，云计算已经开始在芯片设计中发挥了很重要的作用。同时反过来，通过云平台设计出来的芯片又在云计算中起到了一个互相促进的作用，例如通过 EDA 云平台设计出来的 AI 芯片应用到包括谷歌的云平台上，进一步加快他们的速度，形成了一个正循环，大家在相互促进，助力整个行业往前推进。”

       Naveed Sherwani 表示“我们相信云是特别重要的，尤其是对中国的未来设计。中国已经决定在接下来的 4 到 5 年，要实现芯片的自主设计。在没有足够的人才和硬件的历史积累的情况下，云技术便成为了重要的选择。因为将设计移到云端，每个公司就不再需要服务器，也无需 EDA 授权，更不必跟大公司去申请 EDA 授权。不用从各种公司那儿购买服务包，而是可以从云端获取服务。从本地登录到云端，就可以进行设计。因为云端就有 EDA，最重要是 IP 已经在云端了，而 IP 授权在中国是非常重要的问题，云让整个流程极大简化。”

       赛昉科技 CEO 徐滔补充，“EDA 上云不只是技术上云，这只是一部分，也要生态上云。不仅是 EDA 工具，包括整个 IP、后端，和基础设施都在云上。这样可以极大的解放生产力，也从另外一个角度解决人才的问题。”

       摩尔精英董事长兼 CEO 张竞扬也提出，“从全产业协作的角度，在云端，好的 IP、好的设计可以被全世界采用。云提供了一个安全可控、可追溯、多租户的共享平台，IP 厂商可以在云端租一个自己的空间，各自成“云”，使得数据“安全上传，永不落地”，杜绝 IP 泄露风险；同时可设置不同权限，既保障了彼此的协作，又保障了各自的利益。芯片设计上云也将帮助小公司实现设计流程的加速和自动化，当公司规模很小，既无资源也无必要去搭建完整的 CAD 团队和设计流程，当行业可以在云端贡献一个设计流水线的时候，将极大地促进小公司的发展。”

       协同和融合

       虽然有国际政治、经济的紧张局势的大背景，让我们越多越意识到发展自己的产业生态有多重要，但任何一个产业都不可能是完全封闭的，保持一种开放合作的心态才是正确的价值观和世界观。正如魏少军教授在演讲中提到的我们既要发展安全的供应链，但也要认清我们今天的发展之所以受到困扰，不是因为开放造成的，反而要担心的是在打破禁运旗号下的自我封闭、在保障安全口号下的关门发展。如果这样的话，我们的产业将永远走不出那些专用市场的“防空洞”。

       这里也衍生出一个协同和融合的问题，对它的解读可以有两个不同的维度。包括技术层面的软硬件协同设计，和技术融合。以及系统级设计这点跟上面提到的 Chiplet 以及云都有相关性。

       对此，新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群表示，“我们看到现在芯片公司也在慢慢转型，不单单提供芯片，还要提供更多解决方案给客户。从更宽泛的意义，新思科技除了提供系统性的解决方案，还要以技术保障融合方法学，对客户而言更重要的是软硬件融合和系统融合，我们要做的工作则是定义一个非常好的可视化模型，让芯片设计工程师不需要看到每个晶体管的曲线，而是去作更高层次的芯片设计。”

       同样是从客户类型和市场需求变化的角度，刘矛也提到，“最近我们发现越来越多的系统公司开始做芯片，他们遇到的问题直接反应在芯片和系统怎样能够实现更好的协同设计。传统的做法是先做功能认证、性能分析、后端实现，完成之后再到系统实现，看芯片在系统中表现如何。这是因为以前芯片公司和系统公司是比较独立的，芯片公司根据自己对市场的理解把芯片做出来，卖给系统公司，系统公司再开发整个系统，周期非常长。而当系统公司开始自己做芯片，在芯片设计之初就会考虑到系统中如何融合应用这个芯片，因此有了系统设计的概念，目的就是帮助系统公司包括芯片设计公司从开始的时候就可以把系统设计每一个方面都考虑到芯片设计里面。”刘矛同时指出，“我们还可以引入 AI 技术，基于 AI 软件，把之前的设计通过学习的办法进行模型训练，就可以根据客户设计的芯片的需求，自动把最优化的设计实现出来，通过 AI EDA 设计方法，会看到芯片设计周期比原来缩短 10％到 20％，PPA 也有 10％到 20％的提高。这样大大减少芯片公司包括系统公司对芯片设计人才的需求。我们有一个大胆的想法，以后做芯片设计就完全不需要人了，只需要写入一个规格书，剩下的芯片设计就自动由 EDA 软件去完成。”

       同时这种协作和融合也包括产业生态方面的开放性，同业和异业的协同合作。从同业的角度，葛群称，“我相信中国这么大的市场，一定会有自己的 EDA 或者相关的工具，在竞合的关系之下，有合作，有竞争，我们更想看到这个市场的蓬勃发展，这不管对新思还是本土品牌都是很好的机会。”

       在异业方向，国产 EDA 品牌华大九天副总经理董森华提到，“因为 EDA 天生就需要和产业链上下游合作，首先我们跟芯片设计企业的合作是非常紧密的，客户的需求导入、产品问题的反馈，和我们是深度绑定的；其次，EDA 工具的开发基础来源于工艺，所以和 Foundry 厂商的合作也是非常紧密的。”

       Silvaco 公司 CEO Babak Taheri 介绍，“确实产业生态的合作是非常紧密的，包括设计公司以及制造。我们也有一个设计协同优化的理念，一个流程，是一个反馈闭环，从制程到器件一直到统计分析，再回馈回来，协同优化，形成闭环。在这个过程中，我们和整个闭环每个参与方紧密合作，让他们都了解其中的需求。”

       知识产权

       知识产权也成为一个讨论的焦点。对此，北京芯愿景软件公司联合创始人兼董事总经理张军有深刻体会，因为从传统的芯片设计服务业务拓展到知识产权保护领域，芯愿景接触了相当多的知识产权诉讼案例，尤其是本土芯片设计业的这些年诉讼案件在不断增长。张军称“2018 年芯愿景公司承接了 500 多个知识产权相关的项目，2019 年到现在已经承接了 600 多个项目，其中最多的是专利诉讼，因为与布图设计权相比专利权保护层次较高，法律实践效果也明显较好。”张军也提到了几个变化，包括：

       1．中美贸易纠纷开始后，美国对中国的知识产权提出了很强的要求，其实主要的诉求就两点，强制授权和商业秘密。在中美贸易战背景下，美国大公司对归国技术人员提起商业秘密侵权的数量明显增多，因此我们在进行员工招聘的时候加强注意，尽可能做到合法、合规，避免给公司和个人带来不必要的麻烦；

       2．这两年，布图设计权的侵权诉讼明显增多，预计今年会有 20 个诉讼案件。但是考虑到布图设计相关法律成熟程度较低，可借鉴的典型案例不多，因此设计公司在涉及布图设计侵权时，建议要知法善用、选择合适的鉴定单位，同律师做好充分沟通，避免因法律理解不到位或沟通不充分而造成的误判损失。”

       另外，对本土厂商的知识产权和专利现状，张军给出的评价是“好的专利太少了”，而一个好的专利会给公司带来非常大的价值。

       Arm or RISC－V，这是个问题

       避不开的是关于 Arm 内核和 RISC－V 内核的这场 PK。围绕两大阵营的一些核心问题，包括安全、开放性、碎片化等等，我们自然不会放过这次深入沟通、求证的机会。

       Arm 中国产品研发副总裁刘澍开宗明义，“Arm 中国承担两个工作重点，其一是，协助 Arm 把技术和架构在中国很好的开放和推广给客户并使用；其二，在本土研发出更加符合中国客户需要和有针对性的产品，保障中国客户能够使用到 Arm 架构，不受到任何国际关系的影响。”

       当被问及 Arm 中国怎么保障供应链的安全，刘澍强调，“其实 Arm 架构是今天我们所看到在全球产业里面最成熟的架构，并且围绕这一架构的生态也是全球最大的。”并坚称，“虽然国际形势变化很多，但是我们一直保持技术和架构的中立性，为客户提供有价值的服务，这是我们的宗旨。Arm中国在中国开发的产品，是百分百在中国研发和独立完成的，兼容和遵循 Arm 架构下的实现，保证法律和商业上的自主性。”

       而对 RISC－V 一直以来争议最大的专利问题，Naveed Sherwani 表示，“关于专利这点我并不认同。RISC－V 背后有哪些人？主要的投资者包括英特尔、谷歌、亚马逊、三星、高通等，全世界顶尖的大企业都支持 RISC－V。而 SiFive 发展的 10 年里到现在并没有专利诉讼也没有专利争端。”同时从客户端可能存在的专利风险，Naveed 以英伟达为例，“英伟达四年前开始销售的每一个 GPU 内核都是 SiFive 的核，他们的产品在全世界销售，包括在中国，如果他们对于制造或者专利有担心，会这样做吗？西部数据最近也向公众发布信息，将会将所有产品转到 SiFive 的 IP 核。”他强调，“这些公司的法务团队有数百个律师，会仔细去梳理其中的问题，我们之前也是咨询了全世界顶尖的律师，因为我们要把 IP 技术完整带到中国，所以一定会确保避免其中的风险。”

       对于另一个被提及较多的碎片化的问题，徐滔表示，“碎片化不是问题，我们说不同的事情和问题要用不同的方式来解决。RISC－V 有一个很大的技术特点，就是按照不同的应用，可以做不同的东西。目前来看 RISC－V 已经形成了一定的生态，而这里面没有一个力量是要把 RISC－V 碎片化，因为一旦碎片化，自己反而做不大，这是大家的共识。”

       工艺和产能

       同样，提到集成电路产业，工艺和产能也是绕不开的话题。

       虽然今年全球集成电路产业处在一个不景气的年景，但晶圆代工却因本土芯片设计业的这场振兴运动而受益。这一点，我们从和舰芯片制造（苏州）股份有限公司销售副总经理林伟圣那里得到验证，“最近需求的确是全面提升，无论 8 英寸还是 12 英寸，最大助力是国产芯片，无论是制造还是后端封装，这部分产能利用率都在提升，甚至还有产能短缺的问题。从和舰自身，模拟 IC 的需求提升更加明显，和国内某些系统厂商要求芯片国产取代是有关的；同时在 12 英寸，受 IoT 市场的拉动比较明显，要配合像蓝牙、Wi－Fi 等智能家居商品，此外 TWS 耳机的需求增长迅速。”这一点也在我们与兆易创新的沟通中得到验证，展会现场与兆易创新存储产品市场总监薛霆的交流中，他就提到，受益于 TWS 产品订单，2019 年兆易创新 NOR Flash 销售额较上一年翻了一番。

       台积电南京厂看来也不愁订单，罗镇球表示，“谈到订单或者说产能。6 个月前，没有人知道今天的产能是这么紧缺，6 个月之前产能是相对空的，而如果现在拿不到足够的产能，可能要耐心等一段时间、或是等下一次市场成长的机会再上量。同理，我们不是预言家，无法预测 6 个月以后会是什么情况。但可以肯定的是，政府的政策需要讲究一贯性，我们这些供应商也要讲一贯性，对客户的态度，对研发的追求，对整个市场的了解，永远不能变，这是不改初心，不管市场起伏跌荡。”

       关于本土集成电路产业

       对于这个话题，我们都知道打造完整的集成电路产业链的重要性，同时多个嘉宾包括魏少军教授也都谈到了补短板，这其中就包括重要的如 EDA、IP，因为这些领域本土参与者还比较少，也将成为国家和地方政府重点扶持的方向。

       国产 EDA 厂商的代表国微集团高级副总裁兼 S2C 首席执行官林俊雄就提到，“国产 EDA 新时代已经来临了。主要原因是市场环境已经改变，包含 S2C 被国微合并就是很好的案例。美国很多纳斯达克上市的公司都是通过并购来扩展产品线和市场空间，国内 EDA 工具领域可并购的标的却非常少，我们鼓励整个产业一起来投资 EDA，期待这一领域有更多的创业者。”

       对于媒体提出的本土 EDA 工具是否靠价格优势赢得市场，董森华强调，“我想跟大家澄清一点，华大九天确实是中国本土的 EDA 公司，但华大九天发展 10 年来已深入参与到全球竞争。目前华大九天有 300 多家客户，其中有 200 家是中国本土的 IC 公司，也有 100 多家全球的设计企业客户。大家都清楚，EDA 的竞争实际上已经进入到一个全球的、完全的充分竞争的产业环境里，你的技术和产品不做到对应领域的第一、第二，就不会得到用户的认可，实际上也没有发展的空间。在 EDA 行业里面，光靠国产情怀，靠便宜价格，既无法应对激烈的市场竞争，也不可能客户的认可。本土 EDA 要发展，首要的还是要技术创新，和客户走到一起，做出满足客户需求、适应设计发展的产品”

       而对于收并购的问题，从华大九天的角度，董森华有不同的观点，“目前中国 EDA 产业基础确实比较薄弱，发展到今天也只有十几家 EDA 公司，而且规模相对都比较小。现在就谈并购标的的多和少，不如先问问现在是否适合并购，并购的好处和影响都是什么。我想中国 EDA 的发展还是需要更多的企业来参与，，只有产业遍地开花，只有企业共同发展壮大，才是一个合理的健康的产业发展状态。是否立刻就要并购，是值得商榷的。”究其根本，其实和林俊雄的观点一致，只是他考虑到了产业发展的时间节点问题，即首先要整个本土 EDA 产业能够逐步发展壮大，大家一起共同成长，在未来支撑整个产业链的安全。董森华用“可以让子弹再飞一会儿”来形容。同时“我们也要把眼光放的更开阔一点，跟国内的公司以及国外的合作伙伴一起协同发展。”

       作为 IP 领域国内创业者，向建军也颇多感触，“其实创业，特别是做 IP 是很艰难的，因为必须要走在客户前面，预判客户未来需求是怎样的，甚至在工艺还不稳定的时候，你就要进入。”他给创业者的建议是，“第一、IP 的需求量很大，而且有各种创新应用出现，我们可以选择避开大象走的路，去走小路，这条路可能很崎岖，但是能够避免被大象踩死，活下来才是首要的；第二、要坚持；第三、一个行业不可能有这么多公司，对中小型创业公司来说，渡过生存期后，想办法整合产业内的小兄弟。中小型公司，要么整合别人，要么被别人整合。”

       所以，集中化是必然。

文章来源：与非网

作者：高扬

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