十年樹木,自2024年國務院發表18號文件至今,中國半導體產業這顆支撐中國電子業根基的大樹已然樹立,十一五安排中集成電路產值翻倍的策劃提前完工,十二五策劃有望再次翻倍,而這是創建在中國大陸的整個半導體產業鏈日漸完整和成熟的根基上的,由此還造就了不少上市企業,也帶來了芯片設計公司的繁華景象,本文通過勾勒整個產業的協同發展大局,為大家揭開芯片行業繁華背后的秘密。
EDA廠商連續不斷創造順應需求
芯片公司之間劇烈的競爭實際上促進了它們對EDA產品的需求,由於沒有后者的協助,芯片設計公司是難以獲得市場競爭力的。SpringSoft亞太區銷售副總裁林榮堅以為:對于設計的重用, 以及第三方的IP採用,更進步的設計理念和想法學的引進,都表現得比過去加倍的積極,尤其是驗證團隊及其驗證想法加倍得到珍視。由于涉及重用以及IP的廣泛採用,芯片設計的工作更多的是集成,而由于差異性能模塊來歷廣泛,系統驗證變得加倍主要。另一方面,由于設計規模加大和集成度的提高,驗證的難度和挑戰也在加大。因此,多數主流芯片設計公司已經在採用System Verilog Testbench以及UVMVMM等進步的驗證想法,同時更多的驗證團隊獨立于設計團隊,并且規模甚至過份設計團隊。整個IC團隊的工作已經劃分為:要點IP設計與驗證,系統集成,系統驗證。
相應的,對于每個設計環節的EDA工具都會充分考慮對于要點競爭力的陰礙,并且對于EDA廠商的服務和專業支援也有更高的要求。比如從前很多設計公司知足于整套EDA設計流程,由於這樣維護成本較低,保證芯片設計可以完工。但比年來更多芯片設計公司,包含有主流的內地設計公司,都已開始采用融合差異廠商的EDA流程,由於這樣可以保證更好的設計效率,甚至實現主流全套流程無法實現的功能。這樣的設計流程的實現除了需要IC設計公司配備更技術的CAD團隊,也對EDA工具的兼容性提出了更復雜的要求。
Cadence中國區總經理劉國軍以為芯片的開闢中軟件開闢的工作量早已經過份硬件本身,除了芯片設計本身也需要做參考設計,方案與系統的完整性這個趨勢在內地尤其明顯,由於內地許多整機廠商的設計才幹還對照弱,需要一些完整的方案。這就對EDA的軟硬件并行設計才幹和系統級設計才幹提出了極高的要求。假如能夠依據系統要求對芯片作頂層優化1%,那麼在硬件功耗方面會有50%的提高,這個設計的效率才是最大化的。
為了知足芯片設計公司的設計需求,EDA廠商也使出滿身解數,調換自己的產品和服務。MentGraphics總裁兼首席執行官Wally Rhines在介紹自己公司的產品謀略時透露: MentGraphics的產品重點首要是低功耗,例如Vista,能讓工程師在選擇一個構架之前就可以評估功耗和功能之間的取舍關系。UPF則提供了工業尺度的形式,這個形式能夠在RTL級優化功耗。MentGraphics的Olympus的高等布線專業在物理布局等級提供了許多優化功耗的手段。
用ESL代替RTL,成為設計的Golden Source這一謀略已經推動了ESL設計工具在過去十年的快速發展(12%的市場復合成長率)。MentGraphics在ESL綜合方面有壓倒性的優勢,Catapult C有過份50%的市場占有率。MentGraphics的Vista是基于System C的工具,能夠做構架設計和虛擬原型設計。這些工具都有力地推動了ESL的發展。
Calibre是業界的物理驗證的實際工業尺度。到現在為止,Calibre是唯一擁有已驗證的20納米規范文件的驗證平臺。如今對28納米和20納米的設計進行多角多模(multi-corner multi-mode)優化的需求一直在增加,MentGraphics的Olympus已經從中受益。MentGraphics的嵌入式軟件業務是公司增長最快的業務之一。Embedded Sorcery System Analyzer在本年的嵌入式系統會議上取得了最佳展覽獎。在嵌入式軟件方面,開源和Linux是驅動氣力,而MentGraphics是領導廠商。
Cadence的要點產品戰略則是硅實現,也便是從邏輯到生產的整個流程。他們在環球已經有十幾個20納米的芯片實例,而內地首顆40納米芯片,便是展訊在人民大禮堂發表的TD手機芯片也是Cadence協助實現的。同時為了增強這方面的專業實力,他們最近收購了兩家公司。目的便是為了提高芯片設計公司的開闢效率,尤其是日益沉重的軟件開闢,系統優化和系統驗證,辦理客戶開闢周期和系統復雜度可信性的這對矛盾。
設計服務商成為產業鏈的串聯者
對內地很多芯片公司來說,光有EDA工具也不夠,還需要設計服務商來協助設計。而且設計服務商這幾年的在產業鏈的腳色也已經開始慢慢轉變。燦芯半導體SOC部資深總監楊展悌以為:現在芯片的趨勢是越來越往軟硬件高度整合的方位邁進,并且不論在性能、功耗或代價等方面,都要有一定水平的市場區隔與定位,才能占有一席之地。這意味著一顆勝利的芯片對工藝、周圍串口以及整體性能的要求極高。之后仍需考慮在整個產業鏈合作同伴的配合等因素。 這些都不是一般中小型IC設計公司能獨立完工的,因此設計服務這一腳色,已百家樂規則詳細解說從以前的后段turnkey服務, 進入到今日的整體方案提供者, 接下來進入到未來的IC產業鏈整合者的腳色。
設計服務商的性能是越來越主要了,尤其在中國,許多整機廠商實在不具有芯片設計開闢才幹,可是他們能夠獲得國家的核高基芯片項目,這個時候就需要把這些項目外包給設計服務商,讓他們來協助開闢。這類項目在許多設計服務商那里要占到一半的業務,這個也算是中國的特色業務吧。
當然設計服務商最主要的客戶還是芯片設計公司,而這幾年他們對設計服務的要求dg百家樂試玩也是水漲船高。對此燦芯的楊展悌透露,芯片公司的要求重要體目前下面三點:
(1)IP的豐富性:芯片設計公司透過設計服務商來完工產品的一個重要理由是對于IP的需求,特別是在現在高速的串口以及高精度的模擬模塊。這種需求是不分工藝的, 從018um到40nm都有。 因此設計服務商必要和第三方IP供給商及代工廠合作,來知足客戶對IP的要求。
(2)辦理方案的完整性:除了IP之外,整個IC由前端到后端的設計開闢都要能知足客戶的時效性與正確性。比如一個SoC,IP只是周圍的部門,客戶在CPU的選擇與贏得、採用開闢板來平行開闢軟件、在進步工藝芯片的信號完整度與良率、后段到流片的嚴謹度與測試想法等等,都考驗設計服務商是否有此完整的辦理方案與實際勝利案例,這是整個流程的疑問,而非單一的環節。
(3)代價的競爭性:芯片市場代價的競爭人盡皆知,要在甚短的生命期得到一定的市占率,最后決意的因素便是代價。 市占率大,就有較大的講價才幹, 進入良性輪迴, 反之被剔除, 因此IC市場大體上來說只容得下前三名。誰能提供百家樂贏錢計畫較低的成本, 誰就有吸引芯片設計公司最大的前提。
以上三點使得設計服務商成為整個產業鏈的串聯者,它需要提供各類IP,提供整個設計流程的專業方案和支援,還要與晶圓代工廠合作協助客戶流片勝利,整個過程中,與高下游的協作與互動是最最主要的。
以燦芯半導體為例,它的專業提供者之一是美國的Open Silicon, 其團隊來自Intel 因此燦芯的設計流程可謂承襲Intel,成熟與嚴謹的流程補救了客戶在設計與生產等方面的不足。在現在由018um到40nm很多的案例上,都有極高的勝利率。 在晶圓廠的支援方面,中芯國際于2024年投資燦芯,燦芯也由此成為中芯國際的專屬設計服務同伴。燦芯不僅在財務上得到后盾,在進步工藝上有更大的發揮空間,以及在設計后段有著更緊密而有效率的支援。在IP的贏得方面,除了中芯國際的龐大IP庫,能知足客戶的大部門需求外, 他們也與Synopsys, ARM等等一級 IP供給商簽訂戰略聯合,讓客戶在選擇差異工藝的高速串口IP,中心處理要點等等模塊時,有著更佳更多的選擇。
IP需求量連續增加
由于ARM授權模式的盛行,各類尺度IP在芯片設計中的採用量越來越大。這些IP的大批採用,為SoC的開闢帶來了極大的便利性,尤其是在中國市場,這一需求極度旺盛,據業內人士透露,Synopsys的IP業務中,中國市場佔有了25%的市場份額,這遠遠高于其EDA工具所佔有的份額。這使得IP業務也成為EDA廠商競相逐鹿的一個市場,Cadence也在這個業務方面投入了巨資買入IP依據CEVA市場經理Eran透露:最近幾年本土設計公司需求趨勢重要是1、完整IP方案,包含有處理器內核、採用尺度總線協議的完整系統 (包含有DMA、外圍設施和接口),以及完整的軟件方案。2、加倍珍視通訊和多媒體處理性能。當然傳統的IP供給商還是佔有主導身份,ARM是這個市場的領頭羊,他們在本年與燦芯簽訂了一個全套產品線的戰略合作授權協議,大大擴展了他們的服務對象和服務方式。同時預備在張江創建自己的研發中央,為中國市場提供更好的專業服務。
晶圓代工廠強調服務
晶圓代工廠是芯片設計的最后一道工序,所有設計的芯片最后都要流片勝利才能量產,代工廠的生產工藝和專業服務對芯片設計公司也極度主要,這決意了一款芯片終極的功耗與成本。說到內地設計公司對晶圓廠的需求,華虹NEC銷售與市場副總裁高峰以為:由于普遍規模較小,研發才幹與設計經驗欠缺,內地設計公司更急迫需要代工廠突香港討論區 百家樂破傳統晶圓代工模式,不僅能提供傳統的制造服務,更需要提供包含有工藝平臺選擇、單元庫IPPDK在內的設計平臺服務以及DFM、良率提拔,封裝測試在內的一站式全套服務。說到中國本體的晶圓代工廠不能不提中芯國際,它的規模活著界上可以排在前四名,在內地率先提供了40納米的制造工藝。中芯國際連續長年向內地設計公司,院校和科研百家樂怎麼看路機構提供MPW等服務。對于主要的戰略合作同伴,內部有專職的團隊擔當提供全方向的專業支援。另有,還有很多有特色的設計服務,例如提供ESD保衛方面的設計查抄等。現在的IP合作同伴已經擴展到環球幾十家IP供給商,有ARM,Synopsys等主流供給商,也不乏眾多內地外中小型IP設計服務企業。對所有在開闢的第三方IP設計項目,中芯國際內部也有一個嚴格的質量監視的流程,協助IC設計公司把好第一關。為了更好的支援和調和中芯國際和設計服務公司的發展, 近期專門成立了ASIC控制團隊, 跟蹤和幫助與設計服務相關的業務發展。
相對于中芯國際,華虹NEC和華潤上華在生產工藝方面加倍擅長模擬芯片和存儲芯片的工藝,比年來,內地模擬芯片設計公司發展趕快,觸發了對模擬芯片代工工藝的巨大需求。相對于數字IC,模擬器件要求代工的最大特點便是尺度化水平差,導致移植性低,每家工廠做出的產品都有差異之處,這就要求設計公司與Foundry之間加倍緊密的專業合作,設計公司需要代工廠提供客制化的工藝專業平臺與器件結構以提拔其產品的不同化創造優勢。憑借與主要戰略客戶長年來的勝利合作,模擬電源控制芯片已發展壯大成為華虹NEC特色工藝平臺之一,上年該業務實現了同比50%的高速增長率。