集成电路的大时代 内外力结合推动中国IC大发展
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向好之余仍面临同质化等问题
竞争力有待提高、主流产品游离于国际主战场之外现状没有根本扭转、产品同质化严重等问题凸显。
魏少军在提及我国IC设计产业发展状况时连用了6个排比句,即产业规模持续扩大、发展质量明显改善、竞争能力稳步提升、发展环境持续优化、经济效益有待提高、问题挑战依然存在。产业规模持续扩大不仅体现在实实在在的数字上,还体现在区域发展态势良好、前十大企业发展态势喜人上。前两家跨入10亿美元大关,10家企业增长率在两位数以上,企业经营质量持续改善。并且,各产品领域稳步增长,功率和模拟增长最快。同时,资本动作和并购再次重启。
中国IC业已驶在疾驰的道路上。华登国际董事总经理黄庆也指出,未来全球半导体业成长率会趋缓,但中国今后10年仍将高速发展,因为有政府支持、1300亿元市场、600多家设计公司以及活跃的资本市场,这4个都齐活的国家或只在中国。
虽然横向比较IC设计业成绩耀眼,但纵向比面临的挑战仍然巨大,毕竟国内IC设计业整体规模只与国外某一半导体巨头的销售值相当,国内最大宗的进口产品仍是芯片。魏少军提到,这包括竞争力有待提高、主流产品游离于国际主战场之外现状没有根本扭转、产品同质化严重、企业总体实力不强、设计企业广泛依靠工艺和EDA工具实现产品进步、基础能力不强、创新能力不强等。
“目前国内设计企业过于技术化,没有门槛,缺乏IP积累,缺乏工艺设计能力。真正设计是针对工艺设计,与代工厂共同开发,但目前设计企业很少有这一能力。”国家科技重大专项02专项总体组组长叶甜春提及国内IC设计业不足时说。
而在国家努力实现集成电路产业新跨越的号召面前,国内IC设计业也将迎来新的发展机遇,新的长征路上亟须谋而后动。魏少军预测可能出台的重大举措:建立高层次集成电路领导机构,以加强组织领导和综合协调。以信息安全为主要抓手,重点发展信息基础设施所需的集成电路芯片,维护网络和信息安全。筹集和建立集成电路专项发展基金,加大资金支持力度,以集成电路设计为发展重点。
上下游协手形成差异化竞争力
在系统-设计-制造-封测-装备-材料链中,上下游联手才可能建立真正的门槛,形成差异化的竞争力。
随着工艺不断推进,以及芯片集成度不断攀升和应用市场需求的走高,更复杂、更高工艺、更快速的芯片开发成为其永恒的“命题”。而IC设计业发展需要IP、EDA工具、代工工艺的共同“担当”。在IP方面,随着工艺的提升,IP需与时俱进;在EDA工具方面,则需更快更高效的平台。
“传统上,每片晶圆的成本在每个新的技术节点上升15%~20%,在20nm节点,需要更多的双重图形曝光技术,在16nm/14nm节点,需要FinFET、EUV延迟等,在10nm以下,则还需要三重图形曝光、SADP层、更多的EUV延迟等。”新思科技总裁兼联合首席执行官陈志宽指出,“EDA工具的作用就是帮助客户在做好、做快、做便宜这三方面下工夫,假设芯片设计从前端、后端到流片需要24个月时间的话,需6个月做前端设计,接下来3~4月做后端,最后9~12个月是Debug阶段,未来希望搭建一个平台,能在前端设计时就导入Debug。”
Cadence副总裁兼中国区总经理刘国军也指出,设计挑战在于实现高速、低功耗、软硬件协同,生产挑战在于随着工艺演进,摩尔定律将失效,新的3D、FinFET工艺开发仍需攻坚克难。在急速增长的SoC开发成本中,验证和软件是主要原因。因而,也着力开发新的验证平台,可将验证性能再提高50%,并使得软件工程师能够在IC发布和原型机可用之前就开发产品级的软件代码,显著加快硬件和软件联合验证时间。
工艺是引领设计业向前的重要支撑。叶甜春指出,随着国家重大专项的实施,集成电路产业技术取得长足进步,在产业链协同创新方面,主流工艺取得长足进步,特色工艺建立竞争力,但高端制造冲击力与材料依赖进口、制造工艺缺乏自主知识产权的局面急需扭转。最大的问题是产业链相互害怕,信心不足。在系统-设计-制造-封测-装备-材料链中,下游欺负上游,一环怕一环。只有上下游联手才可能建立真正的门槛,形成差异化的竞争力。
对工艺的需求变化也折射出市场走势。格罗方德半导体科技(上海)有限公司总经理韩志勇表示,未来IC系统级整合需求驱动先进工艺增长,平台需要提供经过大规模生产验证的180nm至40nm的混合技术解决方案的主流工艺,还要提供先进的28nm优化工艺及14nm以下工艺。格罗方德与其他代工厂专注于FinFET技术不一样的是,对FD-SOI和FinFET技术都会投入开发,目前28nmFD-SOI设备已装备好,以更好适应市场需求。
目前业界对先进工艺的需求在直线上升。TSMC中国区业务发展副总经理罗镇球指出,TSMC第二季度28nm营收已占总体营收的28%,明年初将会导入16nmFinFET工艺。
国内投入巨资兴建12英寸线的上海华力微公司副总裁舒奇也表示,现在已与一些客户建立了合作,因为华力微在与客户沟通、良率方面得到认可,55nm已量产一年多,40nm年底可量产,未来也将加快部署28nm工艺。
内外力结合图产业大发展
未来产业发展要看大环境,要假以时日,要有耐心。资本与技术之轮要同时驱动,才能使产业真正发展。
目前中国半导体业已从引进学习阶段的学习期进入到成长期,但还是处在廉价替代阶段。黄庆指出,未来5~15年应着力向提高附加值的壮大期和引领市场的独立期迈进。魏少军指出,未来的机遇在于,围绕移动智能终端的各类芯片仍然会维持高速发展的态势,云计算和物联网相关芯片将成为新的热点,金融智能卡芯片将风起云涌。[!--empirenews.page--]
中国IC设计业要在未来的征途中获胜,还需增强内生力。正如罗镇球表示,成功的公司具备缺一不可的四个要素:领先的技术能力、到位的用户体验、完备的生态系统、独特的商业模式。设计公司虽然处于产业链下游,也应着重未来的演变趋势进行布局。
“未来芯片的趋势是产品高度集成,做大才有价值,展讯和RDA不能合并是中国人的悲哀。”黄庆指出,“最有竞争力的芯片公司都是能重新定义系统的公司,英特尔除了PC的CPU之外,将外围芯片全部定义及垄断了。目前苹果、谷歌、亚马逊都在自己开发芯片。”针对中国IC设计业的机会,黄庆进一步指出,英特尔定义了PC,苹果定义了智能手机,未来在智能穿戴设备、物联网等领域中国IC设计企业或有机会来定义。
IC业一直以来马太效应凸显,业界的并购整合也一直在上演,今年中国就有几次大的整合并购,如同方国芯实现对深圳国微的并购、展讯被紫光集团并购、澜起上市等。对于国内设计业来说,将技术与资本的力量“双轮驱动”才是王道。
魏少军指出,国家重大专项有承担、有历史,是为产业发展烧火加油的,但如果企业自身能力不足,为了拿到“油”,本来能跑2000转的,非要说自己能跑6000转,结果是拿到“油”也跑不起来,而决策层的期望又被调高了,这种现实差距对我国IC业发展造成了负面影响。“未来产业发展要看大环境,要假以时日,要有耐心。最重要的是要有激情、耐心韧性、睿智,资本与技术之轮要同时驱动,才能使产业真正发展。”魏少军指出。
来源:华强电子