我國本土芯片業(yè)及技術發(fā)展探尋

　　我國芯片設計業(yè)現狀

　　中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會常務副理事長魏少軍說，2010年中國集成電路(IC)快速成長，2010年全行業(yè)銷售額有望達到550億元人民幣，比2009年的380億美元增長約45%。占全球設計業(yè)的份額也從2009年的10.7%(2009年全球設計業(yè)銷售額約566億美元，美元匯率7.2)，提升到2010年的12.3%(2010年全球設計業(yè)銷售額預測約為700億美元，美元匯率6.36)。

　　2010年“十大設計企業(yè)”的入門門檻將第一次超過10億元人民幣。銷售額過億元的設計企業(yè)數量已經達到80家，其中銷售額過20億元(約合3億美元)的企業(yè)有2家，可見已形成了一定的規(guī)模。

　　盡管目前我國有500多家設計企業(yè)，但大部分是人數少于100人的小企業(yè)，還處在為生存而奮斗的階段，龍頭企業(yè)的數量偏少。目前仍沒有一家企業(yè)能夠進入世界前10名，我國前20大設計企業(yè)的銷售額之和仍然無法和世界排名第一的美國高通公司相比。

　　軟件成為半導體公司新的營收模式

　　那么，今天芯片設計業(yè)的挑戰(zhàn)是什么?我國本土芯片企業(yè)的發(fā)展思路該如何?這要從終端電子產品的需求談起。

　　Cadence設計系統(tǒng)公司資深副總裁兼首席營銷官(CMO) John Bruggeman分析了蘋果公司的成功模式。2009年蘋果電腦公司更名為蘋果公司[2]，表明該公司的定位已經不是一家賣電腦的公司，開始了新的商業(yè)模式。蘋果公司的iPhone為什么受追捧?不是因為功耗做得超低，或者外觀、功能更卓越，而是因為iPhone新穎。這首先表現在有很多不同的應用;其次，iPhone推出了一種新的商業(yè)模式，通過這種商業(yè)模式可以吸引和留住用戶。舊有的商業(yè)模式是公司要產生收入的話，只能賣一個手機或者再賣其下一代給這個用戶，這是離散性(discrete)商業(yè)模式。縱觀我們周遭，家用電器、汽車等也是此種模式。

　　蘋果公司新的模式是讓客戶去購買應用或者與應用相關的內容來不斷地產生營業(yè)收入。這種新的模式是一種持續(xù)的收入模式。

　　很多電子公司也在效仿此模式，例如三星現在不僅是一個電視機供應商，也在推廣電視機的應用，正成為一個應用軟件的公司。深圳華為正在追趕Cisco(思科)，不僅提供網絡交換機，也定位成一家應用型的公司。由于這些整機公司在轉型，也迫使半導體器件公司發(fā)生轉型：不僅提供芯片，也要提供相應的軟件服務，像固件(fireware)，甚至驅動軟件等底層軟件。

　　縱觀世界前20、30大半導體公司當中，其投入大約有超過50%是在軟件方面，所以軟件已經成為半導體公司非常重要的一個營收模式。

　　曾提出“許氏循環(huán)”的中電集團58所的許居衍院士在會上介紹了他對半導體特征循環(huán)的研究，認為半導體或主流產品總是沿著“通用—專用”波動，每十年循環(huán)一次。現在正處在第三次循環(huán)的專用波動周期(2008-2018年)，早期許院士稱之為SoW(System on Wafer)，即現在的SoC(系統(tǒng)芯片)，接下來就將進入用戶可重構(User-Reconfigurable)系統(tǒng)級芯片(U-SoC)為特征的通用波動周期(2018-2028年)。

　　Synopsys(新思)的首席營運主任及總裁陳志寬十分贊同即將進入U-SoC的觀點，并指出U-SoC階段將需要更多的軟件。另外，據Synopsys推測，未來芯片結構中，將有50%的內存，25%的IP(知識產權)，其余25%才是fabless(設計公司)自己的創(chuàng)新。這50%的內存說明未來芯片需要大量軟件。

　　Mentor Graphics(明導)公司不僅繼續(xù)發(fā)展IC設計的EDA工具，還推出了面向嵌入式系統(tǒng)軟件的ESA(嵌入式設計自動化)平臺。其亞太區(qū)技術總監(jiān)Andrew Moore博士稱，ESA提供了更高階的平臺，趨向于模組化、高階的語言來開發(fā)這個軟件。例如，早期的DOS系統(tǒng)控制x86處理器，后來大家使用PC(電腦)的軟件非常多樣化，主要因為Windows平臺提供了更高階的語言，可以直接去控制這些應用軟件。具體來看，你把高階語言拆開之后，可看出其結構是一層層的，像是組合語言，最底層是匯編語言/機器語言。今天ESA針對基于ARM、MIPS核的處理器芯片來開發(fā)，將在處理器和應用之間構建出一個ESA平臺，使用戶可以從更高階的角度來開發(fā)軟件。

　　ESA和EDA(電子設計自動化)的關系是相輔相成的。EDA工具主要是來協(xié)助設計硬件(IC)，即設計處理器周邊的一些接口。將來在設計出來的硬件上所運行的就是ESA軟件。因此EDA和ESA共同服務SoC的平臺，是一硬一軟兩方面。