国产芯片发展之路:21位高层多元视角下的深度剖析

B站影视 2024-12-28 09:08 1

摘要:中国芯片设计业在2025年,甚至更长期,将会呈现怎样的发展态势?从技术和商业角度观察,中国集成电路产业链会有哪些阻碍和机会?本文将对21位行业高层们阐述的面对行业发展和技术进展的主要观点进行表述和总结,重点在于对市场、技术和发展的宏观展望......

半导体工程师 2024年12月28日 09:00 北京

中国芯片设计业在2025年,甚至更长期,将会呈现怎样的发展态势?从技术和商业角度观察,中国集成电路产业链会有哪些阻碍和机会?本文将对21位行业高层们阐述的面对行业发展和技术进展的主要观点进行表述和总结,重点在于对市场、技术和发展的宏观展望......


集成电路是现代信息时代的基石。


伴随着去全球化趋势和半导体供应链重构,中国半导体业站在了时代变革的浪尖。


中国芯片设计业在2025年,甚至更长期,将会呈现怎样的发展态势?从技术和商业角度观察,中国集成电路产业链会有哪些阻碍和机会?本文将对21位行业高层们阐述的面对行业发展和技术进展的主要观点进行表述和总结,重点在于对市场、技术和发展的宏观展望。


ICCAD 2024于12月11日至12日在上海浦东世博展览馆举办,以“智慧上海,芯动世界”为主题,参与人数达6700余人。


作为已举办30年的本土半导体行业盛会,本届大会深入探讨了在当前形式下中国集成电路产业,尤其是IC设计业,面临的困难、挑战以及发展建议,以进一步促进中国集成电路发展突围和升级壮大。


中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军教授在开幕式上作了题为“中国芯片设计业要自强不息”的主题报告,详细介绍了最新中国IC设计业全貌,并对产业如何健康持续发展提出了建议。


对比ICCAD 2023,魏少军教授2023年以“提升芯片产品竞争力”为主题,对未来中国芯片设计产业的发展提出了建议:


1.坚持“以产品为中心”的发展理念;

2.注重技术积累,持续提升设计能力;

3.大胆创新,特别是交叉领域的集成创新;4.走出自己的发展之路。


在ICCAD 2024上,魏少军教授给出的建议为:


1.产品是芯片设计公司安身立命的根本;

2.技术是芯片设计公司赖以生存的基础;

3.创新是在新时期竞争取胜的不二法宝;

4.大力发展不依赖先进工艺的芯片设计技术;

5.摈弃“路径依赖”,打造中国自己的产品技术体系。


对比两年的建议,在维持产品、技术和创新的同时,地缘政治冲突带来的影响已日益明确,对应了“中国芯片设计业要自强不息”的主题。



中国IC设计产业全景图


从芯片设计企业数量增长趋势来看,2024年中国芯片设计企业数量整体处于增长状态,但增速放缓持续,2024为3626家,较2023年增加175家。2023年增加企业数量为208家。


图:2024中国本土IC设计企业数量


从设计产业销售情况来看,2024年中国IC设计全行业销售预计为6460.4亿元人民币,增长11.9%。对比2023年的8%,增速提高。受益于AI应用与存储器件的需求激增,WSTS预测2024全球半导体销售额增长预期为19%。


2024年预计有731家设计企业的销售额超过1亿元,相比2023年的625家增加了106家,其中长三角数量占比最高。


图:2024中国本土IC设计企业销售规模


在产品应用领域方面,相比2023年,2024年消费类和通信类领域的业绩占比仍然保持遥遥领先,超过2/3,并呈现平缓增长。“在应用领域上,中国计算机芯片占比不到11%,与国际上25%的占比差别巨大,我国芯片产品的总体水平还处在中低端。”魏少军表示。


图:2024中国本土IC产品应用领域


图:2023中国本土IC产品应用领域


在中国芯片设计产业发展质量上,魏少军教授也指出了行业发展中出现的一些问题,包括:10大设计企业增长乏力、产业集中度不高、行业发展速度逐渐降低、企业运行成本和人力成本不断提高、企业内卷和恶性竞争等。



代表公司高层分享行业发展观点


集成电路产业链涵盖芯片设计、EDA/IP、代工、封测和设计服务等多个环节。在ICCAD 2024期间,来自产业链的21位高层接受了《电子工程专辑》等多家媒体的专访,阐述了他们对市场、技术以及发展前景的观点。


图:由左至右。芯易荟研发副总裁石贤帅,西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳,台积电(中国)有限公司总经理罗镇球,锐成芯微CEO沈莉


图:由左至右。速石科技首席技术官张大成,巨霖科技创始人兼董事长孙家鑫,奎芯科技联合创始人唐睿,芯启源集团副总裁兼董事会秘书廖鼎鑫


图:由左至右。摩尔精英CEO张竞扬,荣芯半导体市场营销副总裁沈亮,合见工软副总裁吴晓忠


图:由左至右。芯行纪销售副总裁孙晓辉,国微芯首席产品科学家顾征宙,芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民,思尔芯副总裁陈英仁


图:由左至右。芯华章首席市场战略官谢仲辉,芯来科技创始人胡振波,英诺达创始人和CEO王琦


图:由左至右。芯耀辉副总裁何瑞灵,芯和半导体创始人和总裁代文亮,鸿芯微纳首席技术官、联合创始人王宇成


以下将对21位受访高层们阐述的面对行业发展和技术动态的主要观点进行表述和总结,重点在于对市场、技术和发展的观点陈述和宏观展望。有关各公司的技术进展细节和新产品,请关注和查询《电子工程专辑》的ICCAD 2024系列报道。



21位高层论国产芯片发展之路


魏少军教授在ICCAD峰会报告中提及中国本土芯片设计行业2024年增长率是11.9%,全球预测增长率是19%。同时,他也补充到如果将2022与2023同时考量,则中国芯片设计业在过去两年中的增长率会高于全球。


那么,中国芯片设计业在2025年,甚至更长期,将会呈现怎样的发展态势?从技术和商业角度观察,中国集成电路产业链会有哪些阻碍和机会?


台积电(中国)有限公司总经理罗镇球认为,针对中国的设计业,无论是政府的支持,公司设计能力的提升,公司数量提升,还是产品的拓宽,都有很长足的进步。“回顾二十余年前中国的设计能力与规模,与当下相比已不可同日而语,故而我坚信整个设计行业的发展前景依然十分广阔,尤其是消费类电子产品中的手机、汽车等细分领域,仍存在诸多成长空间,且拥有极为庞大且广泛的应用市场。以市场需求为导向进行应用场景的开发至关重要。中国具备能力、市场、资金且有政策层面的有力支持,未来发展值得期待。”


“半导体行业本身就是需要行业积累的行业。中国现在万事俱备,有技术、人才、资金和市场,就差一个时间的积累。这个行业可以有创意,可以有努力,可是不要想在已经营这么久的区域里弯道超车,只能孜孜不倦,好好的往前走。世界上有很多机会,可以拼一拼,我期待有好的结果。”


西门子EDA全球副总裁兼中国区总经理凌琳强调变化的市场需要有变化的方法去应对。他从公司人员招聘的情况入手分享了他的观点:“


其一,当前我们仍在持续扩充人员规模,近期参与了一系列校园招聘活动。近两年,我观察到众多一流学府的学子踊跃加入我司,有志于投身实业的人才数量颇为可观。由此可见,此行业对从业者极具吸引力,亦表明该行业充满发展希望。“


“其二,在应用层面,尽管我们与全球领先水平尚存在差距,但全球增长的主体多为大型企业,而中国则以中小型企业为主。在国内市场,我注意到客户数量非但未减少,反而持续递增,创新亮点亦不断涌现。中国的应用市场相较于国外更为广阔,虽有内卷,但历经市场筛选后留存的企业有望逐步发展壮大。我认为整个行业的商业机遇正不断增多。”


“其三,从各生态层面观察,制造端销售额呈增长态势,设计端虽面临一些方向转变及其他变化,尽管增速不及以往,但诸如我们的工具,包括本土EDA工具,需求亦呈微增趋势。因此,我认为行业前景既非如部分人预估的那般悲观,亦非盲目乐观,而是处于动态变化之中,变化的市场需要变化的方式来做,促使大家积极思考如何避免内卷。我们应精细划分自身业务范畴,进行适度整合,而这背后的核心在于创新。我们致力于提供更多创新工具,优化整个产业链条,助力企业避免内卷,使其能够与各类强大的竞争对手展开有效竞争,从而实现更好的发展。”


“综上所述,第一要点是以变化应对变化;第二要点是长期坚守、持续学习;第三要点是秉持守正创新理念,这是我们的命脉。”


锐成芯微CEO沈莉的观点是对明年持观望态度,长期来看是持坚定的信心。“众所周知,Gartner提出了技术成熟度曲线理论:一项新技术推出后,通常会经历先上升、后下降的过程,待泡沫消散后,将回归理性。任何技术若能完整经历这一周期,在回归理性阶段实则是一个极为理想的时机,此时可将创新成果切实落地应用。前几年,行业或许正处于泡沫期,呈现出一定的表面繁荣景象,但这亦是行业发展的必然阶段,此前未经历此高峰期的企业也会经历。”


“今年,我们设计业增长幅度落后于全球,实则正处于回归理性的进程之中。未来,我们看好由AI、汽车等应用领域所带来的新增长点,以汽车芯片国产替代为例,当前实际应用于道路行驶车辆中的国产芯片占比仍处于个位数水平,这个发展空间有多大?所以,我们知晓行业未来仍将持续成长,且正经历这一理性发展过程。在此过程中,企业应如何应对?就是抱团,避免非理性或无序的内卷式竞争,尽可能通过合作,或资本运作,如收购、并购等方式,凝聚合力,以多种途径顺利度过这一周期。此外,当前整个行业面临人才短缺问题,鉴于人工智能与汽车等领域后续将涌现大量新应用,中国半导体行业在回归成长周期时,将迎来广阔的市场需求。”


“对于2025年,我持观望态度,但我认为是行业更趋于理性,大家无需过度悲观。总体而言,我对行业发展充满信心,也希望将此信心传递至整个业界。”


芯易荟研发副总裁石贤帅认为架构创新将是未来中国芯片业持续发展的要素:“AI大模型处于发展初期时,我便对该技术颇为关注,例如当前的豆包模型,其便利性令人印象深刻,且未来将会有越来越多的用户使用人工智能技术。这意味着对算力的需求将呈现出急剧增长态势,当下英伟达在芯片领域占据主导地位,但未来这一格局是否会持续?目前已成立诸多新型公司,尤其在大模型推理等领域,它们采用了更为独特的架构,如可重构架构、计算加速架构等,每秒处理的token数量效率颇高。随着技术的持续演进,未来有望使芯片设计更加贴合实际应用需求。”


“此外,摩尔定律的演进速度确实在放缓,这意味着在架构层面,企业需要投入更多的创新努力。以往依赖摩尔定律的工艺演进,例如利用3纳米工艺实现更高的硅集成度,如今则需要在架构方面进行更多探索。我认为,包括地缘政治因素在内的多种因素共同作用下,未来在架构方面可能需要开展更多工作,如3D封装技术、异构计算架构等将愈发重要。因此,我对行业未来发展持积极乐观态度。据统计数据显示,当前芯片设计项目数量仍呈增长趋势。”


奎芯科技联合创始人唐睿认为现阶段还很难做出预测,他从观察到的微观的层面做出了答复。“从微观层面观察,我们注意到项目仍在有序推进之中。尽管近期出台了一些新限制措施,从需求角度而言,我认为需求依然存在,只不过需求的实现方式转变为选择其他晶圆厂的替代方案,或者采用退阶方案,但总体需求并未减少。”


“此次全球半导体行业的复苏由AI引领,然而其他行业尚未完全复苏,众多行业库存水平仍然较高。据预测,明年那些尚未复苏的行业也将逐步跟进复苏进程,即不再像今年这般不均衡复苏。因此,中国的整体行业环境有望得到改善。”


“从宏观产业格局来看,我们在三个交叉赛道均处于早期发展阶段:其一是AI对芯片提出的新要求;其二是Chiplet技术的发展;其三是芯片国产化进程的全面推进。所以,我们将持续优化产品,未来可期。”


巨霖科技创始人兼董事长孙家鑫强调SPICE是EDA的根基,巨霖致力于填补国内空白并比肩楚雄,而中国庞大的市场为中国集成电路产业链提供了极大的发展空间:“从客户层面观察,我能够感知到市场需求的切实存在。当前贸易战局势日益严峻,关键在于谁能够真正研发出满足市场需求的解决方案实现有效替代。换言之,暂且不考虑替代问题,应如何提升终端产品的市场竞争力?我们应从这一角度深入思考。我们观察到某品牌手机虽遭受制裁,但销量依然可观,原因何在?厂商深知其芯片制程并非顶尖水平,功耗亦难以有效降低,但为何手机发热问题能够得到妥善解决?这得益于在系统层面进行了精心优化。同样,我认为国内芯片设计行业应探索适合自身的发展路径。我对中国半导体行业的未来发展极为乐观,因为我们拥有庞大的终端市场,这为产品迭代提供了坚实基础。”


“若以‘打仗’作比,前方犹如一座坚墙,我们必须全力撕开一个口子,我认为我们当前产品已初步达成这一目标;然而,撕开后,最终目标是凭借先进产品满足市场需求。例如下一代产品面临的两大关键痛点问题,一是光电融合,二是芯片的PI(电源完整性)问题。通过前瞻性的市场需求驱动行业进一步发展,以此为路径,探索国产EDA的发展之路,此乃巨霖对自身发展的要求。”


“对于明年行业发展态势,我不敢妄下断言,但从三至五年的长期视角来看,我对中国半导体行业的未来发展前景充满信心。尽管这条发展道路充满艰难险阻,但必须坚定前行。”


芯启源集团副总裁兼董事会秘书廖鼎鑫认为在2025年在资金方面会有更多的利好。“从宏观层面审视,近期可观察到高层已进行一系列布局规划,将有更多资金涌入市场,其中包括协助地方化解债务问题。从长远来看,资金将逐步向下游流动,尽管这一过程不会立竿见影。我预计明年资金将依次流向省级层面、市级层面、区级层面,最终惠及企业。因此,我个人对行业发展持乐观态度。”


“在EDA领域,我认为国产EDA仍处于发展初期阶段,与同行企业应秉持合作共赢理念,现阶段无需进行内部过度竞争,而是共同构建更为完善的国产EDA生态系统。”


速石科技首席技术官张大成强调了国产芯片自主可控的进度,他表示:“今年在国产化自主可控领域召开了众多会议。当前,我们看到的龙芯架构,是一款完全实现自主可控的CPU,这种生态体系建设正在稳步推进之中。同时,我们注意到国家大力发展高职院校的集成电路人才培养计划,由此可见国家对该事项的决策部署极具决心。据我们预测,未来三至五年内,除现有的985、211高校外,大量集成电路专业人才将不断涌现。我坚信该市场将持续向前发展。”


芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民在强调了Chiplet在汽车大芯片设计中重要性的同时,认为资本市场将对半导体行业起到推波助澜的作用,而在EDA行业更需要航空母舰型企业来促进行业的变大变强。“推动产业发展,资本市场是极为关键的因素之一,并非仅依赖技术层面。倘若当前资本市场仍如前几年那般,一级市场与二级市场估值倒挂,企业难以融到资金,如何促进产业发展?当前二级市场已呈现上升态势,这也给了一级市场以信心。企业获得资本助力,成功上市后,可以通过并购进行资源整合,以促进产业更健康地发展。届时,行业格局将发生积极变化,企业和产业的发展都将充满希望。如今市场和政策都在鼓励并购,若上市公司股价表现良好,将具备更强的并购能力。”


“资金的流入至关重要,这也是强调宏观经济政策的原因所在,因其为产业发展提供了长期且坚实的保障。并购难度不容小觑,有时过高的估值反而会对并购进程造成阻碍。我认为当前EDA行业需要‘航空母舰’,此类企业应尽早积极开展并购活动。”


“对于EDA公司而言,首要任务是聚焦主业发展,部分公司在积极拓展IP业务的同时,万不可忽视主业这个核心动力来源。EDA工具在当前至关重要,若企业具备足够实力,采用具有中国特色的硬做也是一种机会。其次,从本质上讲,真正的EDA应侧重于设计,而非仅仅局限于验证环节。当前国内很多EDA公司主要在推验证工具,但从历史经验来看,并购活动多由具备设计工具研发能力的厂商主导,对其他厂商进行并购整合。因此,‘航空母舰’企业务必在布局布线等关键设计环节具备强大实力。”


思尔芯副总裁陈英仁表示尽管行业存在变数和内卷,但有决心一定要继续前行。“我们在原型验证工具领域已取得成熟成果,与国际行业巨头并驾齐驱。同时,思尔芯深刻认识到全流程EDA工具及生态系统建设的重要意义,将进一步加强与国内外企业、高校及研究机构的合作与交流,共同推动国产EDA产业的创新发展。从行业整体趋势观察,我们感受到行业正在回暖复苏。我也期望行业发展能够加速推进,然而就产品开发及企业心态而言,仍面临诸多不确定性因素。正如魏教授所指出的,行业内部存在较为严重的内卷现象,在当前局势尚不明朗的情况下,内卷问题是否会进一步加剧?会产生何种后果?这些问题仍有待观察。”


“在当前地缘政治形势下,我们更加坚定了持续发展的决心,而且势在必行。无论是国内还是国外市场,AI技术的发展已推动行业逐步回暖。企业若要实现进一步创新突破,就必须加大算力投入,这将有效降低整体使用成本,实现应用层面的差异化,正如PC行业曾经的发展历程一般。”


国微芯首席产品科学家顾征宙从技术角度分享了他的观点:“当前,区域间竞争态势愈发激烈,我国集成电路行业正面临一段艰难的发展期,遭遇了诸多紧迫的现实问题,例如先进制程所需的光刻机供应受到严重限制,产业技术升级遭遇阻碍,对产业链上下游运转造成了重大影响。对于EDA行业来说,情况同样严峻,多家国产EDA企业被列入实体清单,面临资金短缺、人才流失等挑战。但国产EDA工具能否逆势而起,为国产工艺提供强有力的支持,是我国半导体产业突破困境的关键之一。总体而言,我认为行业发展态势依然向好,行业具备强大的韧性,定能突破当前面临的关键技术瓶颈问题。”


“当前,国产EDA发展面临三大核心挑战:如何加速新工艺的快速导入;如何确保芯片在设计阶段能够得到充分有效的验证;能否提供更为快速、精确的制造端软件工具。尽管面临的挑战较为严峻,但我们坚信能够成功克服。”顾征宙表示国微芯针对这些挑战,围绕设计验证、工艺导入以及制造端问题解决三个方面展开,并开发出多个核心产品,包括形式验证平台、PDK平台、K库软件、MDP软件以及针对国产机台的OEM定制等。”


芯行纪销售副总裁孙晓辉认为AI正在为EDA领域带来变革,对于行业发展,他表示“总体而言,创新是我们需要坚持的事,这也是行业发展的必由之路,只有大家共同坚定创新,我国半导体产业才有机会能够在全球市场中脱颖而出。国产EDA正在面临严峻的挑战,而挑战也是机遇,我们行业全体同仁需要共同努力在大的变革环境中把握住机遇。中国拥有庞大的市场规模,有市场便会产生需求,这是我国的显著优势所在。


“芯行纪自身也始终坚持自主创新的理念,结合机器学习技术和分布式计算,致力于不断推出更具竞争力的产品和解决方案,为国产EDA的完善和崛起贡献自己的力量。借助机器学习技术,EDA工具能够获取更为精确的模型,用于预测设计过程中可能出现的问题,如布线拥塞、信号干扰、热效应等,从而为用户提供更为精准、快速的指导。在芯行纪已经推向客户端的产品中,这种新兴技术与EDA工具的结合已经初见成效,芯行纪的产品能够在处理容量和速度上表现出色,满足了现代芯片设计对高性能计算的需求,获得广泛好评。”


合见工软副总裁吴晓忠表示,自创立以来,合见工软一直专注于做数字EDA和接口IP,主要致力于数字大芯片、以及大规模复杂SoC系统的EDA工具及IP的全流程解决方案。“无论是过去还是现在,国产替代始终是行业关注的核心焦点。我们已在数字验证全流程完成全面部署并发布相关产品,产品性能可对标国际领先技术水平,并得到超过200家客户的应用落地。未来将继续加大力度,加速产品线创新和拓展。作为服务国内从事大型芯片设计的企业而言,无论是在IP层面、系统级设计层面,还是数字EDA领域,我们均希望能够贡献更多力量,全力推动解决卡脖子问题。”


“EDA国际三大家企业规模庞大,但仍在持续进行并购活动。相比之下,国内众多EDA公司规模较小且较为分散,中国迫切需要发展出一批龙头企业。此外,除国产替代任务艰巨外,我们还注意到许多公司在交叉领域技术突破方面面临诸多挑战,例如从芯片到系统,二者之间界限并没有一个严格的划分,在芯片设计过程中,许多系统级工具也被广泛应用,如3DIC先进封装。此外,在芯片体系架构的软硬件划分方面,需要相应的虚拟原型方案。基于当前观察到的趋势,要么在顶层实现架构突破,要么在最后的制造端探索采用系统级方法提升芯片整体性能。”


“如何利用现有成熟工艺设计大型芯片?一般而言,成熟工艺是指22纳米及以上制程,不依赖FinFet等先进工艺,而大算力、智算芯片等数字大芯片通常需要先进工艺实现。以国产工艺为例,在有限的芯片面积内,如何支持把面积做大?第一,我们提出通过DFT技术提升芯片良率;第二,在系统级层面,我们的PCB工具能够支持百万个引脚(Pin)级别;第三,针对算力大芯片的接口IP时充分考虑到了这一点,在大芯片里面解决存储和互联问题,目前合见可以提供成熟的HBM和RDMA IP。同时我们针对国外及国内工艺均提供了相应解决方案,例如UCIe IP目前已十分成熟,在国内众多客户中得到广泛应用。”


“自去年起,我们在AI+EDA融合领域开展了大量探索与研究工作。目前,我们正在研发一款AI助手产品,正在与国内头部企业做测试,整体效果良好。该产品能够以自然语言方式生成相应的设计和测试向量,并且在生成设计时,可以人为给予指导,如功耗优先、面积优先、性能优先等。”


荣芯半导体市场营销副总裁沈亮阐述了公司的三步战略:“荣芯半导体制定了三步走发展战略,每三至四年为一个战略阶段。第一阶段聚焦于企业生存,在此阶段,我们实现快速量产,目前该目标已基本达成。当前,我们已顺利进入第二阶段,即发展阶段,目标是实现淮安厂和宁波厂的满负荷生产运营,届时荣芯半导体将发展至一定规模,具备自负盈亏的能力。再适时启动第三个工厂的建设与运营,布局第三阶段发展,让第三个工厂达到满载。目前,荣芯第二步战略已迈出坚实步伐,希望荣芯能够按照既定的计划稳步前行。”


摩尔精英 CEO 张竞扬总结了 12 个字:聚焦核心,打造长板,抱团共赢。“聚焦核心即意味着在当下运用有限的资源与力量,专注于自身最为擅长之事。通过从事效率高于他人的事务,就打通了自己的长板。拥有自己的长板后,与志同道合的产业链生态企业携手合作,实现互利共赢。”


“摩尔精英愿意贡献出所有的客户资源以及过往积累的成果,只要我们的合作伙伴能够与我们共同为客户提供优质服务,我们便愿意与之共同构建良好的生态体系,携手服务于国内半导体产业生态。”


芯和半导体创始人和总裁代文亮在谈及摆脱路径依赖时表示:“中国最大的优势体现于市场与人才方面,应用场景极为丰富,故而中国在整机领域优势显著,例如汽车制造行业。当前大家普遍提及设计与工艺协同优化(DTCO),然而我从另一视角提出系统技术协同优化(STCO)概念。具体而言,即便工艺水平并非处于顶尖状态,但通过从系统架构、通讯协议标准等层面着手,开展一些原创性设计,后期再从系统整机架构进行优化,同样能够实现产品性能的提升。举例而言,这几年行业里谈的颇多的Chiplet三维芯片系统的最大优势就在于能够整合毫米波、硅光、存储等多种功能,从而摆脱对某种工艺的过度依赖。我认为从 STCO 角度出发,更有可能实现创新突破,因为光刻机在短期内难以获得,集成系统与SoC二者需同步推进。”


“EDA 技术涵盖范围广泛。以往在 EDA 设计过程中,很少考虑风冷、液冷等散热技术,但如今在设计大算力芯片时,例如国内一家销售额达一百多亿的公司,已全部采用液冷技术。由此可见,半导体行业发展已发生诸多变化,EDA 设计必须与时俱进,具备自主创新能力。对于 EDA 发展,我们要突破国产替代的传统思维,顺应AI时代、从芯片到系统设计升级的最新趋势,构建起自己独特的竞争优势,走出一条适合自身发展的道路。”


芯耀辉是一家专注于先进 IP 的公司,成功实现了从传统 IP 到 IP 2.0 的战略转型,帮助客户在激烈的市场竞争中取得优势。该公司副总裁何瑞灵表示:“当前,国内工艺水平与国际主流工艺相比仍存在一定差距,部分领域存在代差。这在芯片设计中体现为主频提升受限,某些 IP 功能和连接需要在 5 纳米或 4 纳米以下工艺才能实现预期规格,然而,在缺乏这个工艺条件的情况下,如何破局?我们一直在积极探寻创新解决方案,包括Chiplet架构、UCIe协议以及先进封装技术等,以解决这些工艺和封装问题。我们此前完成的一个案例,在降级的工艺下,实现了更快的 DDR5 速率。这种突破不仅解决了技术难题,也顺应了市场需求。为何会产生这样的需求呢?近两年出现一个显著趋势,当客户无法在工艺和封装上取得突破时,则希望通过创新 IP 设计协助其解决工艺和封装方面的问题。这既是对IP厂商的挑战,也是机遇,激励我们不断推动技术边界。”


“国内先进封装技术与国际水平的确存在差距,其成长需要时间,这是技术发展的客观物理规律。那么,如何通过创新加速这一进程呢?我们专注于优化设计,以更快速度将技术推向市场,这便是我们正在努力之事。此外,Chiplet技术并非完全依赖先进封装,虽然不采用先进封装可能会在性能上有所折扣,但我们通过创新提供了多样化的解决方案。例如,我们的UCIe技术支持两种形态,一种是基于先进封装方式,如 2.5D 或者 3D封装,另一种则采用传统封装方式实现。这种灵活性能够满足客户在不同应用场景下的多元需求。”


鸿芯微纳首席技术官、联合创始人王宇成认为本土 EDA 产业一定要给客户带来价值,实现国内补缺补强。“国内 EDA 工具,若在迭代过程中能实现良好的工艺支持,便会成为市场刚需。设计工艺协同优化(DTCO)有助于深入挖掘工艺演进潜力,实现更优的PPA,这便是国产 EDA 参与 DTCO 设计流程的原因所在。”


“EDA 工具的发明创造进程较为缓慢,主要是在原有流程基础上不断迭代、增强。在过去数年中,我们有幸参与了一些合作项目,尽管从框架上看 EDA 工具大体相似,但在内容与算法方面进行了大幅改进。关于补强策略,全流程串联是一种思路,但实际应用中并非全流程一起上,而是哪个点最能带来收益就上这个点工具。专注于单点突破,一旦某个点取得突破,便以点带面,期望后期最终实现全流程。”


“我认为摆脱路径依赖就是摒弃躺平的心态,但这需要激励机制,并且要在商业上获得回报。”


芯华章首席市场战略官谢仲辉针对并购话题分享了他的观点:“由于一级和二级市场的挑战,以及经过近年来的竞争与发展,大家都更加趋于理性。我个人认为应从两个维度进行分析,最终目标是为用户和市场创造价值,而创造价值需要可持续的发展路径,企业要强大自我造血的能力,在产品力方面让客户看到价值,让客户也能做到降本增效,客户才会愿意将有限的资金进行投入,为生产买单、为效益买单,这就是我们正在做的,为客户提供具有差异化、更灵活、更高效的解决方案。”


“另一方面,目前国内约有百家EDA公司,实际上我们观察到比较活跃的有大几十家,部分存在业务重叠情况。我们首先需要建立一种合作机制,包括技术合作和资本合作,并购属于资本合作范畴。技术合作方面,要切实让用户体验到价值,需在技术层面形成完整流程、平台以及具有竞争力的方案,不能将接口不统一、数据不统一、方案不统一的‘小帆船’拼凑在一起成为航空母舰,必须从系统层面进行整合,这样才能体现价值。资本是推动行业发展的驱动力,无论是上市还是整合并购,其根本逻辑在于技术上具备竞争力。短期资本虽能提供短期助力,但更应着眼于长期发展。海外纯资本运作模式未必适合中国国情,不一定遵循传统资本合并模式,并购只是一种方式,可能包括工具交叉授权、资金合作、技术合作、客户共享或生态合作等多种形式,且并非唯一途径,还有可能在合作模式上进行创新,以适应国情和生态挑战。”


“第三个要点是心态,要秉持开放的心态。开放并非指核心技术开放,而是涉及接口整合等方面,EDA 1.0、2.0 概念正是基于未来发展理念提出的,不可能仅由一家企业主导整个行业,需要让生态真正形成合力。”


英诺达创始人和 CEO 王琦针对当前中国 EDA 行业现状给出了他的分析:“首先,无论是 80 家还是 100 多家 EDA 公司,我认为其数量是合理的。全球 EDA 产业已发展了 40 至 50 年,我们若想在 10 年内追赶,必须齐头并进。我们不应否认现状,中国 EDA 行业发展路径确实与海外有所不同。关于并购,一家海外 EDA 巨头在发展过程中并购了上百家公司,数据显示其中 70% 是失败的;其次,如此多的并购行为必然有其目的,而不是为了失败。并购有哪几个目的?一是消除竞争对手;二是获取已有客户的销售额;三是获得已被证实的技术。总之,并购是为了促进自身业绩增长,其中第二是买现有的销售额,第三是买未来的销售额。”


“那么,我们目前具备这样的能力吗?我个人认为时机尚未成熟,当下就是要各显神通,齐头并进,提升各个领域点工具的竞争力,确保企业能够生存发展,随后并购自然会发生。此外,在行业发展初期,如何让客户放弃现有的三大家 EDA 工具转而使用我们的工具?这需要权衡取舍,我们应在某些方面有所舍弃,专注于特定领域,形成局部优势,逐步引导客户从使用其他工具转向使用我们的工具,这是一条较为实际的发展路径。总之,我们需要创新,形成差异化竞争优势,同时必须抓住一两个关键对标点,让客户看到我们相较于现有工具的优势,使其产生替换意愿,最终建立起客户的使用信心。”


芯来科技创始人胡振波分享了对 RISC-V发展的看法:“在 IP 层面, RISC-V的出现一方面在全球范围内达成了广泛共识,另一方面为我们本土产业链和供应链带来了千载难逢的机遇,因为 RISC-V是开放标准,本土企业开发的RISC-V技术、相关 IP 及芯片完全能够实现本土供应链的自主可控。我相信,在 IP 层面,只要国内 IP 公司不断发展壮大,IP 层面的本土化和自主化将不再是难题。”


“在 SoC 层面,大芯片对先进工艺的依赖程度日益加深。如今,Chiplet 技术为我们带来了新的技术手段和方法,能够将一个复杂的大 SoC 或大型系统简化,如同搭建乐高积木一般构建起庞大的 SoC。但这一进程不会一蹴而就,或许十年之后我们再看大芯片,可能届时只需寻找不同的 Chiplet 供应商,采购相应的 Chiplet,就能搭建起庞大的系统。”


“那么,RISC-V 生态目前状况如何?能否持续发展壮大?如今 RISC-V已成为国际标准,众人拾柴火焰高,RISC-V生态作为全行业的生态系统,正逐年向好发展。作为其中一员,我们也在持续为其发展贡献自己的力量。”



总结


在当前复杂的全球半导体产业格局下,中国芯片产业的发展引发广泛关注与深度探讨。本文中众多业内高层的观点进一步丰富和深化了我们对其未来发展的认知。


从市场趋势来看,消费类市场如手机、汽车等蕴含巨大潜力,为中国芯片设计企业提供了多元化的发展方向。在技术创新领域,架构创新成为必然,3D封装、异构、AI以及 Chiplet的发展被日益关注,行业在积极探索这些方向,以突破传统工艺演进的局限,满足日益增长的算力需求。


企业战略布局呈现多样化,资金、并购等话题浮出水面。在人才与生态建设方面,人才储备逐渐充实,同时EDA生态建设在各方努力下不断推进。


然而,芯片设计行业并非一帆风顺,地缘政治、内卷、国产EDA面临的核心挑战等问题亟待解决。


总体而言,中国芯片产业在技术、人才、资金和市场等方面已具备一定基础,只要我们坚定信心,持续创新,以理性和合作的态度应对挑战,中国芯片产业将在全球竞争中崛起。


来源于电子工程专辑,作者Yorbe Zhang


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来源:芯片测试赵工

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