先進工藝競爭加劇 各大巨頭紛紛出招應對

　　摩爾定律遇到瓶頸、先進工藝投資如同“無底洞”，代工廠在先進工藝的巨大投入與回報之間如何取舍，在性能、成本、尺寸之間如何權(quán)衡，選擇哪一種道路持續(xù)精進，或許未來的格局就在今時的選擇埋下伏筆。大陸代工廠在國際上地位微妙，如何在市場利益和產(chǎn)業(yè)利益之間保持平衡，如何在贏利和持續(xù)投入之間保持平衡，在2013ICCAD上，多位業(yè)界大佬給出自己的答案。

　　TSMC中國業(yè)務發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球

　　與國內(nèi)IC設計業(yè)一起做大做強做實

　　中國大陸有五六百家IC設計公司，但現(xiàn)在芯片整合度不斷提高，從供應商角度看，未來IC設計公司數(shù)量的增速放緩是比較合適的。

　　今年是臺積電(TSMC)28nm大批量生產(chǎn)的第三年，從今年第三季度營收狀態(tài)來看，28nm節(jié)點的營收占了總營收32%，預計今年28nm節(jié)點總營收將是去年的3倍以上。在28nm以下先進工藝方面，到目前為止，我們已經(jīng)贏得客戶5個20nm的產(chǎn)品，預計在明年20nm節(jié)點將會大批量生產(chǎn)，16nm的開發(fā)進度按照預定規(guī)劃進行，導入時間會在20nm之后一年。

　　無論是成熟工藝或是衍生性工藝，TSMC都在持續(xù)不斷地推出一些新的工藝。今年資本支出約在97億美元左右，明年的資本支出也會保持在這一水平。從2010年起算到2013年，4年間我們已經(jīng)投資了300億美元以上。今年的產(chǎn)能會比去年提高11%，12英寸的產(chǎn)能成長率約為17%。

　　從市場驅(qū)動力來看，最大的動力來自移動智能終端市場的增長。手機從功能型手機到單核智能手機，再到功能越來越強大的多模多核智能手機發(fā)展，還有各類平板電腦，再加上正在興起的穿戴式設備，IC應用越來越貼近消費者，每人都會攜帶幾個與IC相關(guān)的終端產(chǎn)品。未來云計算、物聯(lián)網(wǎng)、穿戴式設備等都是產(chǎn)業(yè)亮點。

　　TSMC最重要的責任是把Foundry的市場做大，全球用Foundry模式生產(chǎn)的IC越來越多。TSMC最引以為傲的就是我們純粹只做代工，絕對不跟客戶競爭，這是我們?nèi)〉每蛻粜湃蔚母尽?/p>

　　有分析說到了28nm以后，20nm和14nm的加工成本非但不下降，反而會上升。其實半導體先進工藝成長快的動力不止是成本上的降低，功耗降低、性能提升在移動計算產(chǎn)品上尤其重要，事實上每一個產(chǎn)品應是成本、功耗、性能的加權(quán)，我們在這三個方面都會努力。FinFET概念已經(jīng)出來很多年了，到現(xiàn)在才實現(xiàn)了批量化，相信未來FinFET工藝會是未來的主流。

　　中國大陸IC設計業(yè)目前還處于追趕的階段，我覺得一般人批評的產(chǎn)品模仿只是一個產(chǎn)業(yè)學習過程，以模仿當起點無可厚非，但之后要有所創(chuàng)新。如同學習書法，要先把顏真卿、趙孟頫的字拿出來練一練，之后還要加入自己的風格寫。如果公司成立的宗旨就是臨摹，那就會非常被動。

　　在工藝的選擇上，每個公司設計產(chǎn)品時，用什么工藝，用哪幾個選項是自己的選擇，選擇貴的工藝毛利就低一點，選擇便宜的工藝毛利就高一點。如果能做到成本低，凈利率高的話，當然是最好;可是如果毛利率比較低，那就必須在成本控制上多下點工夫，務必要維持合理的凈利率，畢竟能靠產(chǎn)品在市場上賺錢的公司，才有可能吸引人才，永續(xù)發(fā)展。

　　中國大陸有五六百家Fabless廠商，但現(xiàn)在芯片整合度不斷提高，從一個供應商的角度來看，未來中國IC設計公司數(shù)量的增速放緩是比較合適的。先進的16nm或者20nm節(jié)點進入的門檻是很高的，所以客戶和代工廠對未來產(chǎn)能的預估與規(guī)劃都非常慎重。過去10年，我們在中國大陸的客戶極少會拿不到產(chǎn)能，未來也會如此。只要是中國大陸客戶的需求，TSMC一直是全力滿足。TSMC產(chǎn)能大，利用率高，如果客戶訂單多的話，我們會與客戶協(xié)商提前下訂單，這樣工廠在排期的時候會更充裕，進而使實際產(chǎn)出高于原訂產(chǎn)能規(guī)劃，讓客戶更滿意。

　　上海華力微電子有限公司副總裁舒奇

　　更好推進下一代先進工藝研發(fā)及量產(chǎn)

　　中國IC設計公司進步明顯，部分龍頭企業(yè)的產(chǎn)品已進入28nm及以下工藝。但高額研發(fā)及流片成本注定只有少數(shù)企業(yè)可進入該領(lǐng)域。

　　上海華力微電子承擔國家“909”工程升級改造項目，2008年規(guī)劃的是“90nm、65nm、45nm”，等到審批流程走完已到了2010年，那時90nm已經(jīng)逐漸在淘汰。因此董事會包括高層管理人員通過規(guī)劃，決定直接從55nm工藝節(jié)點起步，然后進入40nm。做出這樣規(guī)劃上的調(diào)整，是基于我們對未來回報的考量，我們的FAB設計產(chǎn)能是3.5萬片，如何將這些產(chǎn)能更多地分配到先進工藝當中，將對未來的投資回報帶來重要的影響。

　　在這樣的規(guī)劃下，目前華力微電子已擁有了一座先進的12英寸晶圓制造廠房，2011年4月首批55nm工藝產(chǎn)品開始流片，目前已經(jīng)完成2萬片工藝設備的安裝調(diào)試，2012年已開始量產(chǎn)55nm低功耗工藝芯片。

　　華力微電子目前的工藝布局主要包括55nm、40nm及以下的邏輯、高壓及特殊應用工藝。目前華力微電子客戶的芯片主要應用于移動終端和消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域，如手機、平板計算機和智能電視等。作為Foundry，我們始終關(guān)注著客戶的工藝步伐，我們注意到“十二五”期間中國IC設計公司進步明顯，部分龍頭企業(yè)的產(chǎn)品已進入28nm及以下工藝。當然28nm所帶來的高額研發(fā)及流片成本也注定只有少數(shù)企業(yè)可以進入該領(lǐng)域。在此市場格局之下，華力積極地調(diào)整市場策略，在滿足現(xiàn)有大多數(shù)客戶55nm和40nm產(chǎn)品需求的前提下，有計劃地開展28nm前期研發(fā)，力爭與我們的客戶特別是中國IC設計企業(yè)一起跟隨市場的腳步。

　　目前我們在比較成熟的55nm工藝上已獲得了一些全球知名的IC設計公司的訂單。這些成果主要建立在華力與客戶之間的早期接觸與溝通上，充分發(fā)揮晶圓代工企業(yè)的客戶服務特性，利用好現(xiàn)有的全自動生產(chǎn)線及設備機臺，通過快速提升制造水平和良率來滿足客戶的產(chǎn)品需求。我們將沿著這樣的建廠思路走下去，將成功經(jīng)驗和所碰到的困難及時總結(jié)，更好地推進下一代先進工藝的研發(fā)及量產(chǎn)。

　　在提升工藝制造水平的同時，華力微電子清楚地認識到IP在現(xiàn)代集成電路產(chǎn)業(yè)中的重要性。目前華力微電子除了自己開發(fā)一些基礎IP之外，主要通過與客戶及第三方IP合作伙伴共同協(xié)作的方式提供IP解決方案。尤其是在工藝研發(fā)的早期，及時同步進入相關(guān)產(chǎn)品的IP布局已經(jīng)成為幫助代工廠及早量產(chǎn)和客戶產(chǎn)品及時投放市場的關(guān)鍵。

　　我覺得集成電路產(chǎn)業(yè)是具有國家戰(zhàn)略高度的產(chǎn)業(yè)，華力微電子從建廠伊始就有自己清晰的定位，雖然集成電路代工產(chǎn)業(yè)有很多傳統(tǒng)的先進企業(yè)，但華力將本著自己的使命堅定地在這個行業(yè)耕耘下去。

　　新思科技(Synopsys)公司總裁兼聯(lián)合首席執(zhí)行官陳志寬博士

　　將IC設計做好做快做便宜

　　EDA行業(yè)為了20nm、16nm和14nm的總研發(fā)費用可能會達到12億美元~16億美元。我們的目標就是幫客戶將IC設計做好、做快、做便宜。

　　在過去幾年中，全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化，出現(xiàn)三個新的發(fā)展趨勢，包括引入最佳商業(yè)模式加速創(chuàng)新、先進工藝技術(shù)節(jié)點推動產(chǎn)業(yè)合作和協(xié)調(diào)以及應用的多樣化創(chuàng)造新的發(fā)展機會。

　　隨著全球半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，獨有的、有效的商業(yè)模式也成為促進創(chuàng)新速度不斷加快的重要因素，英特爾、三星、臺積電和高通等四家最大半導體公司都以自己獨特的商業(yè)模式，在全球半導體產(chǎn)業(yè)扮演著不同領(lǐng)導角色;同時，許多公司也在通過收購兼并等方式借助產(chǎn)業(yè)整合來實現(xiàn)跨越發(fā)展，而包括中國在內(nèi)的亞太區(qū)半導體產(chǎn)業(yè)也因圍繞移動應用獲得了巨大的發(fā)展。

　　新思去年收購一家SoC驗證仿真加速平臺領(lǐng)先供應商EVE公司，提升了新思硬件加速器技術(shù)水平。并且，還收購了IC設計和驗證EDA軟件廠商SpringSoft，目前整合進展順利。同時，作為全球第二大IP供應商，新思科技將繼續(xù)加大在IP領(lǐng)域的投入，最終將會以更全面的、更強大的產(chǎn)業(yè)資源支持采用不同商業(yè)模式的IC企業(yè)加速創(chuàng)新。

　　隨著工藝向下延伸，又面臨多種新的挑戰(zhàn)，需要IC產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈內(nèi)不同部分的協(xié)作共贏。在設計和驗證領(lǐng)域，我們所遇到的問題都十分棘手，設計一個芯片的成本正接近其制造成本的兩倍。在現(xiàn)有的IC設計流程中，不同的團隊負責設計流程各個階段的工作，如有的負責仿真，有的負責驗證，有的負責調(diào)試，這容易造成低效率和長的設計周期。一個芯片從設計到生產(chǎn)出來，先是前端邏輯設計，就跟蓋房子畫藍圖一樣，然后是后端物理實現(xiàn)，最后是生產(chǎn)階段。如SoC芯片從一開始到最后流片，以24個月計算，通常前面大概6個月花在前端邏輯設計方面，接下來到物理實現(xiàn)可能需要3~4個月，而有可能超過9~12個月時間是花在驗證環(huán)節(jié)上。

　　驗證和嵌入式軟件是推升設計總成本的兩大因素，其中驗證目前約占硬件開發(fā)總成本的一半。而調(diào)試則是驗證過程中最耗時的步驟，通常會占據(jù)整個設計周期將近一半的時間。以往調(diào)試是在芯片邏輯設計之時或物理實現(xiàn)之時進行，我們的目標是從一開始就開始調(diào)試，我們將加強創(chuàng)新，計劃提供具有更高自動化水平的全定制實現(xiàn)工具，從邏輯設計到物理實現(xiàn)相應的功能在一個平臺上就可實現(xiàn)。

　　FinFET技術(shù)是電子行業(yè)的下一代前沿技術(shù)，雖然該技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢，但也帶來了一些新的設計挑戰(zhàn)，它的成功需要大量的研發(fā)和整個半導體設計生態(tài)系統(tǒng)的深層次合作。EDA產(chǎn)業(yè)在研發(fā)上花費了大量的錢，以解決高級節(jié)點上設計的挑戰(zhàn)。事實上，有數(shù)字顯示，EDA行業(yè)為了20nm、16nm和14nm的總研發(fā)費用可能會達到12億美元~16億美元。我們的目標就是幫客戶做三件事情，就是怎么將IC設計做好、做快、做便宜。

　　為了幫助IC設計產(chǎn)業(yè)更有效地解決上述各種問題，新思科技也拓寬了與產(chǎn)業(yè)界的合作。如新思科技與中芯國際合作，針對后者的40nm工藝優(yōu)化了15種DesignWareIP產(chǎn)品。針對下一代技術(shù)節(jié)點，新思科技與三星電子實現(xiàn)了首個14nm的FinFET流片;與GLOBALFOUNDRY合作建立了針對該晶圓代工廠14nm-XMFinFET全面的設計環(huán)境;同時新思科技也獲得了臺積電16nmFinFET的數(shù)字和客制化設計認證，新思科技的設計實現(xiàn)解決方案被臺積電納入到其16nmFinFET參考設計流程。與此同時，新思科技與ARM展開了廣泛的合作，為采用ARM處理器的SoC設計提供了優(yōu)化的設計流程和參考方案。

　　展望未來，各種全新的應用為全球IC設計產(chǎn)業(yè)、EDA工具和IP產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機會。通信、PC和平板電腦等產(chǎn)品繼續(xù)推動著IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新的應用如可穿戴電子、新一代汽車電子等等都將創(chuàng)造新的機會。新思2012年整體營收是17億美元，今年預計應能達到19億美元。其中IP業(yè)務的營收約在三四億美元，這對我們是較大的收益，我們會繼續(xù)投入下去。

　　聯(lián)華電子股份有限公司亞洲銷售副總經(jīng)理王國雍

　　移動通信IC制程廣度和深度要到位

　　移動通信IC需要代工廠提供足夠廣度、深度的制程，才有辦法服務于不同的應用。以前很多產(chǎn)品只需要一兩種制程，但現(xiàn)在差異性非常大。

　　中國大陸移動通信市場發(fā)展很快，隨著智能手機發(fā)展，IC業(yè)邁入整合階段，不只是服務和內(nèi)容要整合，IC也要整合。開發(fā)AP和RF的廠商有優(yōu)勢，可以把周邊IC整合，提供平臺服務。但是有幾大芯片基本上不太能整合，比如觸控IC、圖像傳感器等，這也為中國大陸本土設計公司造就了很多IC的機會，一些公司表現(xiàn)也非常出色。

　　市場表現(xiàn)跟三個因素有關(guān)：一是地緣優(yōu)勢。當初我國臺灣IC業(yè)發(fā)展起來是由PC業(yè)帶動起來的，而中國大陸IC市場與移動智能終端市場發(fā)展關(guān)聯(lián)很大，如果沒有終端系統(tǒng)的帶動，會比較難培養(yǎng)相應的芯片公司。二是經(jīng)營模式。我們切入市場要跟國外公司競爭，就要有不一樣的做法。我們要具備快速切入這一市場的能力，基本上要搶市場，等到規(guī)模做大以后，再將與管理相關(guān)的考量體系建立起來。三是技術(shù)能力。技術(shù)能力只要一到位，并具備前兩者條件的話，中國大陸IC公司就可以在市場上占據(jù)一席之地。

　　移動通信IC需要代工廠提供制程的廣度、深度要足夠，才有辦法服務于不同的應用。從整體來說，以前很多系統(tǒng)產(chǎn)品只需要一兩種制程就可以了，但現(xiàn)在制程差異性是非常大的，在這方面需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游共襄盛舉。我們也在著力拓展中國大陸市場，2013年預計聯(lián)電(UMC)的中國大陸客戶成長率將達80%。

　　從工藝發(fā)展歷程來看，分別存在長周期工藝節(jié)點和短周期工藝節(jié)點，比如說180nm，180nm往下走應該是150nm，但其停留的時間很短，很快就到130nm節(jié)點了，這是長周期節(jié)點。而其往下的110nm節(jié)點周期很短，很快進入到了90nm，接著是65nm、40nm。為什么聯(lián)電40nm營收只占20%?因為這是短節(jié)點周期?，F(xiàn)在業(yè)界對于20nm節(jié)點很少談論，因為在成本上的優(yōu)勢基本上28nm就體現(xiàn)出現(xiàn)了，有些廠商會直接跳到16nm或14nm。聯(lián)電也會跳過此一制程節(jié)點，集中火力搶攻14nmFinFET技術(shù)，并將同步啟動10nmFinFET研究計劃。

　　在先進工藝開發(fā)方面，聯(lián)電也在不斷加速。目前聯(lián)電的28nm工藝進展順利，今年年底到明年年初會陸續(xù)投入量產(chǎn)。明年將會提高量產(chǎn)規(guī)模，28nm節(jié)點在聯(lián)電成長動能中也將扮演關(guān)鍵角色。在28nm工藝以下，聯(lián)電前不久加入IBM技術(shù)開發(fā)聯(lián)盟，共同參與10nmCMOS工藝的開發(fā)。事實上在2012年雙方曾就14nmFinFET工藝的開發(fā)達成合作。

　　聯(lián)電將導入IBM的FinFET基礎制程平臺與材料科技，同時根據(jù)客戶需求自行開發(fā)衍生性的量產(chǎn)方案。今年規(guī)劃的15億美元資本支出中，亦將投入2/3用于28nm以下制程。14nm節(jié)點預計在2014年第三季度可流片，10nm節(jié)點應該是在2015年年底或是2016年年初提供。

　　UMC的規(guī)模與競爭對手相比還存在一定距離。我們要走自己的路，先進制程的部分為什么跟IBM合作?因為我們要加速。但是我們也注重永續(xù)經(jīng)營的節(jié)點。要賺錢其實不難，不投資就馬上賺了，而且大賺。但需要一面可以繼續(xù)賺錢，一面賺了錢投資，這種模式會比較健康。我們會把底子弄好，讓整體財務非常健康，可以對股東交待，讓企業(yè)可以永續(xù)經(jīng)營，回饋就是可繼續(xù)投資開發(fā)先進制程。