承接上篇报道:“不负春光不负卿”,2018中国IC领袖峰会纪实报道(上)

在2018年的春天,Aspencore旗下《电子工程专辑》、《电子技术设计》、《国际电子商情》三大媒体联合在上海举办2018年中国IC领袖峰会。峰会以“中国IC业之世界格局”为主题,特邀产业最受关注的领袖人物,与数百位资深设计工程师、管理精英和技术决策者共同探讨产业的成长和突破之道。

中国IC厂商如何在“一带一路”的利好政策下,走向全球市场、占领IC时代巅峰?在AI时代,中国IC厂商是否能够和国际对手处于同一起跑线?本次峰会将为您一一解开心中的疑惑。

清华大学:中国半导体厂商走向国际市场的几点思考?

20180330-ic-forum-50 北京清华大学微纳电子学系的池保勇教授

2017年是中国半导体产业快速发展的一年,从全球半导体产业的整体发展情况来看,中国半导体厂商开始尝试走向国际市场。北京清华大学微纳电子学系的池保勇教授认为,中国半导体业走向国际市场的步骤还是比较被动,应该考虑三个问题。

2017年,全球半导体产业出现高速增长,全年销售达到4197亿美元,相比2016年增长23.8%,是自2011年以来增速最快的一年。不过池保勇教授表示,2017年全球半导体产业增长的一个主要推动力来自于半导体存储器,这一年存储器的规模增长了64%,如果除去存储器的增长,其它的半导体增长只有10%几。

回到国内,2017年中国集成电路产业继续维持高速增长的态势,全年销售额达到5411.3亿元人民币,比上年的4335.5亿元增长了24.8%,这一增长速度不仅是2012年以来最快的,也摆脱近年来增长率一直在20%左右徘徊的一次跳高增长。

2017年,中国集成电路产业各个主要环节都保持高速增长,设计、封测都保持了超过20%的增长。其中芯片制造业增速最高,达到28.5%,设计业位列第二达到26.1%,销售额第一次超过了2000亿元,增长率长期停留在20%以下的封测业也获得了近年来最好的成绩。

以芯片制造业为例,2017年中国芯片业全年销售达到了1448亿人民币,比2016年增长28.5%,为近年来的最高值。从2008年到2017年,年均增长率达到15.6%。对于中国集成电路设计产业来说,2017年中国芯片设计业,全年销售达到了2073亿人民币。和芯片制造业统计范围不同的是,这个数据基本来自本土企业。从1999年到2017年,大概19年时间,年均复合增长率非常可观。

2017年,中国芯片封测业的销售额达到1889.7亿元,这么快速的增长,外商在华独资企业的贡献功不可没。封测产业的聚集地还是在长三角、珠三角和西北地区。

在集成电路设计领域,国内的海思半导体、清华紫光位列全球的第6、第10位,池保勇教授表示,这个数据和高通的154亿美金还是有很大的差距。全球集成电路代工企业中,中芯国际和华虹分别位居第4位和第8位,与台积电比还有数级的差距。封测行业有三家公司进入了全球前十,包括长电、天水华天、富通微电。

2017年芯片的进口额达到了2601亿美元,远远超过了当年进口石油的价值。可以看到不仅中国购买了全球60%的芯片产品,而且中国的产业结构是服务型的,例如芯片制造主要为海外客户提供服务,芯片设计也使用海外的资源。

“可以说中国的电子工业是为全球客户服务,所以我们对全球半导体的贡献是全方位的。中国是全球半导体产业非常重要的一部分。”池保勇教授表示。

第一关是对半导体产业要实事求是。池保勇教授表示,近些年来国内半导体产业取得一些突破,所以国内有一些情绪。认为中国的半导体产业已经接近或者领先世界水平,这种情绪过于乐观了。国内的技术水平和国际水平还是存在较大差距。

还一种水平认为,中国跟国际水平拉进幅度没有想象中高。这种悲观情绪也过于极端。这两种情绪都会影响产业的发展。

池保勇教授表示,虽然中国半导体产业的成长很快,但是从市占率来看,中国产品主要针对国内市场,在全球的占有率只有7.9%,即使去除存储器,市占率只有17.3%,还是相当低的。在芯片制造上,近些年中国市场的进步还是很明显。这些进步很大一部分来自于外资或台资的贡献,光三星半导体在2016年对芯片制造的贡献就达到10.3%。超过50%的贡献是由外资、台资贡献的,本土企业的贡献不到44%。

封测也存在同样问题,国内排名最高的是本土企业,即使如此,仍然超过40%的贡献来自外资或台资。所以本土企业依然存在较大需求。

第二关是对于半导体产业来说,要突破基础技术。虽然中国半导体设计业发展迅速,但是主要产品还是位于中低端,对于桌面型CPU、工业用FPGA、手机用嵌入式DSP、动态存储器、闪存等基本都依赖于外部进口。“我们的市占率近似为0,这些产品的价值已经超过1200亿美金,我国本地消费超过了500亿美金。可以说中国中低端市场,我国本土企业能做的已经做得差不多了。”池保勇教授认为,如果未来在大型战略性方向没有建树,恐怕很难维持高速增长。这也是为什么政府要大力支持攻破CPU和存储器的原因。

从制造能力来说,中国半导体制造和国外还存在1到2代的差距。这也是中国IC设计业主要使用外部资源的原因。对于芯片设计来说,存在很多困难。主要困难是多余依赖于IP核和EDA工具,国内产品同质化严重,不具备COT能力,很难形成独特的优势。

第三关是国际化,这个国际化不是简单的参与国际大分工。在手机的产业链中,中国初期更多扮演低端合作者的角色。通过合作中国企业学到了很多东西开始逐渐参与到更深层次的合作中。

池保勇教授表示,清华大学在这方面也有一些探索。2016年1月21日,清华、Intel、澜起科技签署开发了一个X86架构的新型通用处理器合作协议。

最后,池保勇教授总结,2017年全球集成电路产业的大幅调升增长,说明集成电路产业仍然有着强大的上升空间;中国集成电路产业在过去几年中快速成长,已经成为一支不可以被忽略的力量。

池保勇教授认为,作为全球化的产业。没有一个国家能够覆盖集成电路的所有环节,国际化是全球集成电路产业的大趋势。中国企业在国际化的大潮下需要认真学习,实事求是的看待自己。不管是妄自菲薄还是过分高调都是错误的。

其次走向国际化的过程要靠实力说话,没有扎实的基本功可能短期获利,但是长远来看不会成功。最后要坚持开放合作,中国企业不能总是处于价值链的低端,在向高端迁移的过程中需要付出极大的努力。只有自身有价值,才能获得别人的尊重,只有双赢才能有合作。那些尝试“打一枪换一个地方”,或者不讲规则,把事情做绝的人是不可能有人愿意逾期长期合作的。

华大九天:开创EDA新纪元,要跟Synopsys PK一下

20180330-ic-forum-51 华大九天软件有限公司董事长刘伟平

20180330-ic-forum-52 从2001年到2017年,在过去十几年中EDA工具遵循摩尔定律,基本的成本一直在不断下降。作为中国本土EDA厂商,如何在国际三大巨头的影响下获得生存空间呢?华大九天软件有限公司董事长钱诚表示,在大数据时代面临更多的数据处理需求,比如很多物联网的应用,同时也有了技术和设计方法上提了新的要求。中国IC市场的迅速发展也带来了更多的市场机会。

20180330-ic-forum-53 如果按照全球EDA的需求来看,一般来说国外FABLESS的公司使用EDA占整体销售收入的5~6%,中国的Fabless使用EDA占比平均只有1.6%,这表示其中有很多市场空间值得去做。钱诚认为,未来这将带来从2亿到10亿美金的市场规模。对于本土、EDA公司来说,在国际三大EDA巨头的压力下,怎么在市场上分一杯羹呢?

20180330-ic-forum-54 钱诚认为,EDA工具正面临变革,以前讲算法,现在讲数据,这两者怎么结合,才是更好的解决EDA的发展方向。所以华大九天提出要把技术和数据进行结合,进一步满足客户提出的一些问题。最终的目的是出来的产品要能够有效的满足应用和市场的需要。

“我们现在的客户碰到的问题是,数据处理完了跟生产的结合不是很好。很重要的问题是良率,这个跟我们讲的数据分析不到位有问题。先进的工艺设计有那么多工艺角要处理。” 钱诚表示,以前在做40纳米、55纳米设计的时候,在工艺上涉及要处理的参数和解决场景比较少。现在到了16纳米、10纳米、7纳米的时候,可能要面临的工艺角的处理要几千个,这个时候需要处理的内容相当多。现在一个手机的芯片都是几十个亿晶体管,这么多的晶体管,最终出来的数据是几百G甚至上T,这么多数据如何处理也是个问题。

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所以这个时候,钱诚提出来基于大数据的数据分析平台对EDA工具进行改造,可以更好的解决设计周期、效率提升等问题。钱诚认为这是本土EDA企业跟国际巨头抗衡的切入点。

钱诚表示,有几个方面技术华大九天一直在努力做:第一个是工艺数据的分析,这里涉及到很多具体的内容。比如工艺参数、库、建模等问题,还有很多Timing,以及相关的参数,这些都需要大量的采集、形成模型。

第二个方面是设计的实现,钱诚表示,现在设计跟工艺结合越来越紧密,互动越来越多。设计实现的时候,怎么提前发现问题并解决,这个才是很重要的内容。

第三个是设计、生产完还有测试的数据拿回来,如何更好的应用分析、形成对于设计、生产的问题处理。基于这样的几个背景,从工艺初始的数据、怎么把数据用好,最终形成数据分析的平台,这里基本上有几个相关的技术。 20180330-ic-forum-56

最后钱诚也介绍了华大九天的几个重要产品,比如去年发的面向先进工艺SOC设计的全新时序优化解决方案ICExplorer-XTop 和SPICE级别快速准确Silicon-aware Timing Sign-off解决方案ICExplorer-XTime。它在时序评估阶段可以准确评估时序,帮助设计师重新定义sign-off标准,并可以设置更合理的标准,帮助设计师在设计初期领先他人,还可以校准基于STA模型而造成的不准确时序。

钱诚表示, ICExplorer-XTime内嵌的SPICE级仿真引擎(ALPS™)拥有先进的智能矩阵求解技术,相比传统仿真器可提供5-10X的加速。全新的分布式并行化的体系架构,可以充分利用处理器硬件资源,快速完成仿真及结果大数据分析。据说这个仿真引擎(ALPS™)是华大九天独立开发的基于机器学习的工具,可以做到持续的分析和验证。钱诚最后表示,在这个领域,华大九天要跟Synopsys拼一下。

中天微:下一代嵌入式云芯片,为何要跟阿里合作?

20180330-ic-forum-57 杭州中天微系统有限公司总经理戚肖宁

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在前日深圳开幕的2018云栖大会·深圳峰会上,阿里巴巴集团资深副总裁、阿里云总裁胡晓明宣布:阿里巴巴将全面进军物联网领域,IoT是阿里巴巴集团继电商、金融、物流、云计算后新的主赛道。

胡晓明在现场表示,阿里云IoT的定位是物联网基础设施的搭建者,阿里云计划在未来5年内连接100亿台设备。此外,为应对物联网带来的新挑战,阿里云将在2018年战略投入“边缘计算”这一新兴的技术领域,打造全世界第一朵“无处不在的云”。

杭州中天微系统有限公司总经理戚肖宁表示,这是一个很大的策略发布。2001年的杭州中天微作为阿里云最早进入IoT合作伙伴计划中的成员,将在芯片领域全面推进IoT芯片通过阿里云Link Market在终端的大规模应用。同时针对AliOS Things进行深度优化,推动AliOS在IoT芯片领域的部署与应用。

戚肖宁表示,中天微将聚焦“安全”、“接入”和“智能”三方面核心技术,推进IoT产业生态建设。他同时还介绍了基于AliOS软硬件框架的3款“云芯片”,包括计算机视觉芯片、融合接入安全的MCU平台芯片、以及与中兴微电子合作推出的全球首款基于AliOS的极低功耗NB-IoT物联网安全芯片。据了解,中天微目前合作厂家已逾70家,SoC芯片累积出货已经突破5亿片,光是2016年单一年度芯片出货也已首次破亿片。

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谈到IoT市场,戚肖宁认为主要针对三个重要领域,工业、医疗和消费类。戚肖宁表示,这个市场周期短、变化快,应用领域很多。作为半导体公司来说,会觉得细分市场太小。戚肖宁认为这是阻碍半导体在IOT领域发展的一个原因。

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据介绍,中天微跟阿里巴巴的合作主要是两条线,第一条线是CPU和阿里OS的融合。戚肖宁认为,互联网时代,wintel主导了这个市场。在移动互联网时代,ARM+Andorid主导了市场。他相信中天微的CPU和阿里云OS在IOT时代会引领市场。

20180330-ic-forum-61 戚肖宁同时表示云芯片必须跟数据结合才能产生价值。如何建立统一的软硬件系统?中天微可以提供的硬件包括RF、有IP Driver、有sensor Driver,还有安全加密硬件,基于这个硬件基础,可以在阿里云的API上很容易的构建生态系统。

20180330-ic-forum-62 目前ALI-CSKY涉及到的IoT设备以及相关应用

20180330-ic-forum-63 Ali C-SKY的产品路线图,从低端到高性能的产品都有

最后,戚肖宁认为,IOT的价值在传感、连接和智能,以及要有好的服务。对于硬件公司来说,提供好的服务是短板,所以半导体企业未来要在硬件基础上提供更多的价值。“我们可能已经不再基于摩尔定律往前走,这是不够的。我们更多要提供应用价值,我们要定义我们的硬件。所以跟一个大数据公司合作是非常重要的事情。”戚肖宁表示。

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特别鸣谢

主办方在此特别感谢华为、Cadence,中天微,Mentor,A Simens Business,华大九天,芯愿景软件,Imagination,思普达SAP360八家公司对本次峰会活动的大力赞助。