我國本土芯片業(yè)及技術(shù)發(fā)展探尋

　　我國芯片設(shè)計(jì)業(yè)現(xiàn)狀

　　中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)常務(wù)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(dá)到550億元人民幣，比2009年的380億美元增長約45%。占全球設(shè)計(jì)業(yè)的份額也從2009年的10.7%(2009年全球設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)業(yè)銷售額預(yù)測(cè)約為700億美元，美元匯率6.36)。

　　2010年“十大設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量已經(jīng)達(dá)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(shè)計(jì)企業(yè)，但大部分是人數(shù)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(shù)量偏少。目前仍沒有一家企業(yè)能夠進(jìn)入世界前10名，我國前20大設(shè)計(jì)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(dǎo)體公司新的營收模式

　　那么，今天芯片設(shè)計(jì)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(chǎn)品的需求談起。

　　Cadence設(shè)計(jì)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(jīng)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?yàn)楣淖龅贸停蛘咄庥^、功能更卓越，而是因?yàn)閕Phone新穎。這首先表現(xiàn)在有很多不同的應(yīng)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(chǎn)生收入的話，只能賣一個(gè)手機(jī)或者再賣其下一代給這個(gè)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(yīng)用或者與應(yīng)用相關(guān)的內(nèi)容來不斷地產(chǎn)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(xiàn)在不僅是一個(gè)電視機(jī)供應(yīng)商，也在推廣電視機(jī)的應(yīng)用，正成為一個(gè)應(yīng)用軟件的公司。深圳華為正在追趕Cisco(思科)，不僅提供網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，也定位成一家應(yīng)用型的公司。由于這些整機(jī)公司在轉(zhuǎn)型，也迫使半導(dǎo)體器件公司發(fā)生轉(zhuǎn)型：不僅提供芯片，也要提供相應(yīng)的軟件服務(wù)，像固件(fireware)，甚至驅(qū)動(dòng)軟件等底層軟件。

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

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

　　Synopsys(新思)的首席營運(yùn)主任及總裁陳志寬十分贊同即將進(jìn)入U(xiǎn)-SoC的觀點(diǎn)，并指出U-SoC階段將需要更多的軟件。另外，據(jù)Synopsys推測(cè)，未來芯片結(jié)構(gòu)中，將有50%的內(nèi)存，25%的IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))，其余25%才是fabless(設(shè)計(jì)公司)自己的創(chuàng)新。這50%的內(nèi)存說明未來芯片需要大量軟件。

　　Mentor Graphics(明導(dǎo))公司不僅繼續(xù)發(fā)展IC設(shè)計(jì)的EDA工具，還推出了面向嵌入式系統(tǒng)軟件的ESA(嵌入式設(shè)計(jì)自動(dòng)化)平臺(tái)。其亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)Andrew Moore博士稱，ESA提供了更高階的平臺(tái)，趨向于模組化、高階的語言來開發(fā)這個(gè)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?yàn)閃indows平臺(tái)提供了更高階的語言，可以直接去控制這些應(yīng)用軟件。具體來看，你把高階語言拆開之后，可看出其結(jié)構(gòu)是一層層的，像是組合語言，最底層是匯編語言/機(jī)器語言。今天ESA針對(duì)基于ARM、MIPS核的處理器芯片來開發(fā)，將在處理器和應(yīng)用之間構(gòu)建出一個(gè)ESA平臺(tái)，使用戶可以從更高階的角度來開發(fā)軟件。

　　ESA和EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)的關(guān)系是相輔相成的。EDA工具主要是來協(xié)助設(shè)計(jì)硬件(IC)，即設(shè)計(jì)處理器周邊的一些接口。將來在設(shè)計(jì)出來的硬件上所運(yùn)行的就是ESA軟件。因此EDA和ESA共同服務(wù)SoC的平臺(tái)，是一硬一軟兩方面。