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      ICCAD特輯:半導體業態將巨變,Foundry及EDA廠商如何應對?

          在日前舉行的中國集成電路設計業年會暨中國內地與香港集成電路產業協作發展高峰論壇(簡稱ICCAD峰會)上,包括EDA、Foundry、Fabless、IDM在內的半導體產業各環節代表接受了辦刊記者采訪,并就行業關心的半導體扶植基金、半導體先進制程帶來的挑戰、香港與大陸半導體產業優勢互補、系統廠商垂直整合等話題進行討論,并分享了精彩觀點。

      中國半導體業發展面臨的挑戰與機遇(一)

      《綱要》對半導體業的影響?

          回顧2014年的半導體業發展,有幾個值得重點提及的大事,一個是《國家集成電路產業發展推進綱要》(簡稱“綱要”)的發布,另一個是總規模約1200億元的國家級芯片產業扶持基金。

          TSMC(臺積電)中國區業務發展副總經理羅鎮球認為,《綱要》對中國半導體業的發展具有戰略性意義。他以臺灣半導體業發展舉例,臺灣有兩個產品一直沒有做好:一個是存儲器,一個是設備。"我覺得以中國的格局和規模,這兩個東西如果在《綱要》中沒有特別提到,這倒是我特別想建議加上的。"他表示,存儲器很重要,產值也很高,當然門檻也相當高?!昂芏嗳擞X得現在做存儲沒有意義,因為被壟斷了??墒俏覀兪侵袊?,沒有道理不玩?!?

          對于1200億的政府扶植基金,Mentor Graphics董事長兼首席執行官阮華德表示,這個基金不光對中國本土廠商,對國外的供應商也是巨大的機會,有大量的資金會投入到Foundry中來。

      中芯國際資深副總裁彭進則表示,近年來中國的IC設計公司發展很快,國內600家IC設計公司,跟中芯國際合作的超過200多家?!叭绻劦秸麄€中國集成電路行業,我們這么多的設計公司,在過去十年,跟中芯國際成立之前比,是有很大的進步。但是,我國半導體產業無論是設計還是制造業還是比較弱小的。比如臺積電在2011年Q2就進入28nm了,而我們今年才可以量產28nm。產能方面,臺積電可以做到十幾萬片,我們剛剛才幾千片?!迸磉M舉了一個數字,美國第一大IC設計公司高通一年銷售額是170億美金,第二大的銷售額博通是80億美金。整個中國全部設計公司加起來才130億美金?!八韵鄬碚f,我們的產業還是很薄弱的。所以Foundry來說,我們的規模和實力還不夠強大?!?

          從2012年開始每年中芯國際盈利都有大踏步的前進,但是如果只靠自己的力量成長還是比較慢的,更別提追趕國際先進廠商?!暗俏覀兿嘈盼磥砦覀儠斜容^大的成長,特別是現在國內有大的基金支持半導體產業。我們也希望未來這個扶植基金能按照市場化運作?!?

          盡管在AP、Baseband等領域國內IC設計公司還與國際公司存在一定差距。但是像模擬電路、觸控、MEMS這一塊更有可能首先超越。江蘇長電科技副總經理梁新夫表示,一個手機不是只需要一顆AP、Baseband,實際上由很多芯片組成?!耙活w手機里要用4~5顆射頻、PA模塊,這個全球就算今年手機18億的量沒有太大增長,乘以4也是一個天文數字?!绷盒路虮硎?,目前長電的客戶中,像指紋識別、硅麥等產品國內廠商都跑得很快。

      Foundry廠商如何助力IC設計公司發展?

          近十年來,中國IC設計公司發展迅猛,這其中也離不開中芯國際、華虹、長電等國產Foundy廠商的支持、以及EDA、IP廠商的努力。

          中芯國際市場部資深副總裁許長燊表示,中芯國際花了很多精力跟中國客戶共同成長?!爸袊O計公司成長非???,我們在2001年開始量產的時候我們推出了18微米的工藝,那個時候基本上大陸的公司都不大會。我們還費了很大的勁說服他們用這個工藝。因為他們都還在用0.5、0.35這些工藝,到了今天,他們已經超過中芯國際了。他們已經走到中芯國際的前面,開始往十幾、28納米發展?!?

          中芯國際市場部資深副總裁許長燊認為,現在國內廠商身處一個IC產業的黃金時代。天時地利人和缺一不可。從天時來看,整個產業正在發生巨變,不管是大數據還是云服務也好,產生了新的變化?!氨热鏘OT產業,我們不需要采用特別先進的工藝制程,我們可以采用一些成熟的工藝把一些應用做得非常好?!?

          從地利來看,中國已經是全球最大和成長率最快的一個市場,不光是在消費市場,而且在一些工業和汽車市場,全世界大公司都來到中國。加上國內政府對產業的扶持。

          從人和來看,隨著國內半導體產業十幾年的發展,培養了一大批優秀的人才。芯原微電子董事長戴偉民就表示,現在國內的工程師進步非????!澳贻p人剛畢業,進公司干幾年就可以帶領團隊了,當然一些RF的工程師需要多年的積累?!辈贿^他也表示,現在國內廠商面臨的一個挑戰是,人才培養出來了,在最好用的時候國外廠商直接高薪挖走了,怎么留住人是一個挑戰。

      2014年,一樁樁收購案標志著,中國半導體產業正在逐漸從埋頭苦干走向資本運作的階段。江蘇長電科技副總經理梁新夫表示,長電之所以收購收購星科金朋(STATS)是因為這家公司在目前的全球封測行業排名第四位。優勢在于它的主要業務在高端手機領域,比如POP、EWLP技術,在全球領先?!拔覀冎饕沼趪鴥鹊倪@些設計公司。我們實際上就是要利用STATS的技術優勢去跟競爭對手抗衡?!贝送?,星科金朋擁有一大批非常高端的客戶,如高通、蘋果等客戶,“我們要自己把這些優質客戶引入要花很長時間”。收購完STATS后,長電科技按照2013年的數據會排在封測行業的第三位。

      Cadence全球副總裁石豐瑜(左二)、江蘇長電科技副總經理梁新夫(右一)、中芯國際資深副總裁彭進(右二)、中芯國際市場部資深副總裁許長燊(左一)

      IOT是中國半導體產業的機會嗎?(二)

          作為PC、手機以后,下一個寄予厚望的新興產業,本次2014 ICCAD上幾乎所有廠商都在討論IOT。

          針對IOT市場,TSMC現在推出了超低功耗的工藝。TSMC(臺積電)中國區業務發展副總經理羅鎮球表示,除了低功耗工藝外,TSMC還在做先進封裝,將尺寸進一步縮小。而高度集成的工藝可以進一步降低成本?!斑@個行業不管是EDA,設計封裝也好都在往前走?!彼硎?,之所以可穿戴產品存在“3個月”效應,就是因為設計出來的產品還不吸引人?!暗沁@個行業都在努力,我們現在做的事就是把功耗降下來,集成度做好,功能做強?!?

          “在4、5年前我們就搭建IOT的平臺,餅做大了后,大家都好做。針對超低功耗,我們推出了一套組合拳。第一個是超低功耗;第二個是特殊工藝集成;第三個是先進封裝,這三個缺一不可?!绷_鎮球表示,TSMC看準了這個機會,建制了很多工藝,從28、40、55nm,包含RF、嵌入式、閃存、邏輯、傳感器的工藝,這些都讓國內的客戶和業界能夠很容易的使用。

          他同時認為,中國IC企業沒趕上PC時代,趕上了移動計算的尾巴,IOT將是國內企業彎道超車、飛躍發展的好機會。

          作為EDA廠商的代表,Synopsys資深副總裁柯復華也介紹了他們在低功耗領域下的功夫。他認為,IOT追求的是更低成本、更低功耗。所以synopsys需要幫助客戶降低整體系統功耗,比如降低存儲的功耗,它的功耗的降低可能比芯片功耗的降低會更多?!八晕覀冊?年前收購一些系統級的建模的公司,做一些系統建模的工作,包括我們提供一些非常低功耗的IP,關注在IOT所需要的工藝,比如65、55nm,而不是28或14nm?!?

          “IOT有趣的地方在于,產品定義方面我們第一次看到IC供應商比較彷徨?!甭撊A電子股份有限公司副總經理王國雍表示,大部分的電子產品,IC供應商的能力已經很強,比如MTK提供全套解決方案,很多產品定義比系統公司要跑在前面。有時候系統公司都不清楚要做什么產品,但是IC供應商想到了?!暗俏疫@個IC要怎么設計,它長得怎樣,里面要放什么東西,規格要怎么開。不是那么清楚,因為客戶也不清楚。那么它的客戶的客戶可能比較清楚。所以提供大數據的服務商部分才比較清楚?!?

          “要做大數據,在前期Sensor就必須賣得便宜,甚至要免費送給你,價錢才會壓得低。Sensor壓得低,IC價錢也不可能太貴。所以我們看這個市場的打法跟以前不一樣,那么怎么在這個市場可以賺到錢?”王國雍認為,做IOT半導體廠商不一定要有速度,但要有“寬度”。所謂不需要速度是指,IOT需要的技術不是新的,所有的智能手機的技術都可以拿來用;第二個部分是供應鏈,現在手機可以用的供應鏈,Werable、IOT都可以做。所謂寬度是指,做IOT有CIS(cmos image sensor),有Highway,有PMIC,有RF……你的產品線夠寬,就一定能找到生存機會。

          中芯國際市場部資深副總裁許長燊則表示,在手機領域,中國IC設計公司Design in進去還是比較少的,原因是AP和Baseband還是壟斷在某幾家國際化的大公司手中。但是未來,IOT出來以后,這個情況可能會完全改變,因為IOT不再需要14、16nm,它可以在成熟的平臺上完全的發揮它的作用?!拔覀冊诔墒旃に嚿掀鋵嵾€有很多空間可以去優化和發展,中芯國際未來也會花大力氣在這方面?!彼詈笳J為,最終IOT要通過生態系統和運營來掙錢,“只做芯片的人肯定很難掙錢?!?

      TSMC(臺積業)中國區業務發展副總經理羅鎮球(左一)、Mentor Graphics董事長兼首席執行官阮華德(waldenc.rhines)(右二)、芯原微電子董事長戴偉民(右一)

      新形勢下,EDA及Foundry廠商如何應對挑戰?(三)

          不可否認的是,EDA行業正在呈現集中度越來越高的情況。Cadence全球副總裁石豐瑜表示,很多人說EDA行業走入一個死胡同,客戶越來越少。EDA本身的公司也越來越少,整合比較多。整合不代表沒事情做?!拔覀兿M约旱乃季S能更開放,可能未來從客戶整個應用或設計芯片去多關注?!?

          “這個行業不斷的往前演進,你不跟著往前走,你就沒有未來。但是你在前進以后回頭看,才是有趣”。石豐瑜表示,未來EDA行業有很多工作可以做。往先進的節點走,必須要跟客戶深度結合。EDA要幫助Foundry來一起前進?!拔屹u你一套工具你多快會用起來?你花半年,人家用三個月你就完了。EDA那么多功能你都沒有熟悉,就悶著頭按個鈕就流片了,你倒霉了?!蓖系墓濣c走,也可以做很多優化。

          Synopsys資深副總裁柯復華表示,EDA廠商的競爭其實在很多看不到的細節上。他舉了一個客戶華為的例子,“他們做非常嚴苛的USB插拔,你都想象不到的一些使用場景。它測過其它幾家的,只有Synopsys在某種特殊情況下能保持工作?!笨聫腿A表示,Synopsys的優勢就是我們的IP Department,其實很多地方都是在配合先進制程?!皬闹袊袌龅默F狀來看,中國的系統廠商有非常蓬勃的發展,這是一個值得去加強的方向。這是可以找到差異化的成功的角度。Synopsys也一直想幫助客戶在差異化上有所突破?!?

          隨著IC先進制程的不斷提升以及更新周期的越來越快,Foundry和EDA廠商所面臨的挑戰越來越大。Mentor Graphics董事長兼首席執行官阮華德(waldenc.rhines)認為新的制程,比如Finfet對成品率要求更高。一些測試的工具和方案也是以前的制程所沒有的,都需要重新研發,這是挑戰也是機遇。

          "尺寸、成本、功耗要取舍平衡,需要通過設計來實現。對于EDA行業的要求也越來越高。"阮華德表示,實際上EDA的成本一直在占半導體總成本的2%的比例,總成本增加是因為在先進制程下所需要的人力成本的增加。

          Synopsys資深副總裁柯復華認為,現在一個芯片成功是要靠軟件。你今天賣很多手機芯片,Rockchip、Allwinner也有,最終成功是軟件優化得好,客戶用戶體驗好可以拉動芯片的銷量?!癝ynopsys越來越關注的是你在設計芯片的同時,能夠幫助你更早的優化軟件?!睂τ诤芏嗫蛻魜碚f,由于產品周期越來越短,對于EDA的要求也變高?!拔覀儸F在的方法是在你設計芯片之前,我們Synopsys的系統能夠把你的整個的硬件能夠虛擬化,能夠提早做軟件的開發和優化。所以當你芯片回來的時候,你的軟件開發已經做完了?!?

          據介紹,這個虛擬化工具來自于Synopsys在2007年收購的一家公司,這家公司之前的客戶是MOTO、Nokia,MOTO在做它的芯片設計之前,希望這個系統模擬出整個硬件芯片的行為交給Nokia做軟件開發?!拔覀冊谀且荒晔召徍?,認為這是趨勢。因為現在做芯片,就像PC機沒有Windows或者Linux就是一堆廢鐵。我們看到這個趨勢之后,進一步優化。所以這個系統幾乎被所有的手機廠商所應用。他們在芯片出來之前,已經保證他們的軟件能夠成功在芯片上運行?!?

          TSMC(臺積電)中國區業務發展副總經理羅鎮球則表示,大概在2006年的時候,臺積電發現供應商和客戶之間的溝通出現問題,所以在當時為了縮短設計周期,推出了開放式的創意平臺?!皞儼阉行袠I內的EDA企業、IP企業在設計開發的早期就找過來,所以后來我們的工藝的資料,在各個階段都給不同合作伙伴不同的資訊。所以后來整個設計的周期就變短了,因為我們在工藝、工具、設計開發的早期提前就開始了合作研發。所以現在整個行業推出新產品的速度越來越快?!?

      為什么Foundry都在擴充8寸產能?(四)

          盡管大家都在看“高大上”的先進工藝,但真正賺錢的卻是老的工藝。在會談中,Foundry廠商反復提及到接下來幾年8寸產能不足的情況。

          聯華電子股份有限公司副總經理王國雍表示,未來三年內8寸都會缺貨?!斑@是一個結構性問題,我們去年就開始發現這個現象。越往下看發現這個狀況越嚴重?!蓖鯂赫J為,目前包括指紋識別、RF IC、PMIC等都需要8寸的生產線,加上整個手機產業從3G轉向4G,所以8英寸的產能嚴重不足問題會越來越高。

          據介紹,為了解決產能不足的問題,去年聯華電子在蘇州和艦開始擴產能,未來會規劃到65000片,現在已經到5萬多片了。為什么看上去過時的工藝反而能夠賺錢呢?我們Foundry有一個競爭特色,你現在做這個價格是因為你完全折舊了。那你現在如果買新機臺不用看了,買舊機臺還是要折舊。缺貨怎么辦?有些廠商會轉移到12寸,有些會想辦法?!彼瑫r表示,為什么8寸不容易轉其它尺寸?因為8寸大部分都是特殊技術,不是純模擬。

          除了聯電在擴充8寸產能,中芯國際位于深圳的8英寸晶圓廠日前也正式投產,是中國華南地區第一條投入使用的8英寸生產線。具體來看,中芯國際深圳廠產能方面的規劃,2014年年底前達到1萬片/月的裝機產能,2015年年底至少要達到2萬片/月,更長遠的計劃是隨著市場供需變化和技術準備等做出調整,最終達到5萬片/月的產能規模。這個時間點有可能在2016年年底完成。

          在生產工藝方面,中芯國際深圳廠設備可以覆蓋0.18μm~0.13μm的不同技術節點,因此中芯國際也將致力于滿足客戶相應技術節點的生產需求。深圳廠尚有空余場地,未來建8英寸廠還是12英寸廠,要根據市場需求來決定。在產品方向方面,中芯國際深圳廠規劃的產品線十分多樣,包括電源管理IC、CIS、圖像傳感器、顯示面板驅動IC、指紋識別芯片、射頻等,適合深圳等華南地區的產業特點。

          中芯國際資深副總裁彭進則表示,“模擬其實過去一直用落后的工藝節點來做,數字其實也有過去的節點?!彼J為,不只是Fab廠,甚至EDA廠商對于過去老一點的技術節點還有很多努力的空間?!拔覀兓厝タ碋DA,是否過去的工藝節點已經足夠成熟了?是否還有優化的空間?其實制程穩定了,參數還可以再調整,工具可以再演進。到目前為止,沒人有時間做?!边@個觀點跟Cadence全球副總裁石豐瑜的觀點如出一轍。

      聯華電子股份有限公司副總經理王國雍(右一)、Synopsys資深副總裁柯復華(左二)

      系統廠商垂直整合是否大勢所趨?(五)

          盡管中國IC設計業發展成績斐然,但是存在的問題也不少。不少IC設計公司單純追求參數,“濫用IP”的情況屢有發生。而隨著國內如華為、小米等系統廠商紛紛進行垂直整合,未來IC設計公司的價值是否還會存在?這也成為諸多廠商關注的話題。

          芯原微電子董事長戴偉民認為,IP濫用的問題是不清楚市場的具體需求,或者過度迎合市場?!氨热缢暮司蛪蛴昧?,但一定要做八核?!盩SMC(臺積業)中國區業務發展副總經理羅鎮球表示,目前IP濫用的問題在一些通用的IP,如USB、SATA、PCIE出問題比較少。但在一些比較少見的IP中則會存在,但這主要是為了形成差異化,但有可能會出現離市場較遠的問題。

      他認為,中國IC設計公司最懂的是市場,“所以你不需要從頭到尾,一磚一瓦都自己做。最好的方法是盡快的將符合市場需要的產品推出來。最快的方法就是用IP,你只要會定規格,知道客戶在哪里?知道客戶要什么?越快做出來,你的市場份額越大?!?

          戴偉民表示,20多年前的臺積電創造了Fabless,未來這一波Fabless可能很大一部分會消失,但人才留下來了。羅鎮球認為,隨著工藝越來越復雜,類似于芯原提供的IC設計服務就顯得很重要?!皬膫鹘yFoundry的角度來看,過去我們的顧客是IC設計公司,很少會去直接跟系統廠商打交道的。但是現在市場整個產業在面臨模式轉化的時候,我們看到垂直的方式正在發展?!?

      羅鎮球表示,未來5~10年,整個半導體的產業會發生一個非常大的變化。以后產業鏈的垂直整合會越來越多。未來可能一個變化是系統廠商會考慮先把軟硬件整合在一起,所以Foundry不僅要跟設計公司或IDM溝通,還要跟系統廠商,甚至更下一級的客戶去直接交流。

          很有意思的一點是,各大Foundry廠商非常熱衷討論“小米模式”?!叭绻憧凑麄€IOT里面,我們看到數字,整個IOT的市場價值在600多億美金,但是這個價值其實都不在硬件里,而是在軟件和應用中。如果只是半導體這一塊,可能只占到10~12%。所以我們如果還是用過去的商業模式,說實話可能很快我們會被淘汰?!笨磥戆雽w制造商的危機意識很強。

          Cadence全球副總裁石豐瑜表示,IC設計公司現在已經做了很多本來系統廠商做的工作。未來的IC設計公司必須要對最終的系統和應用有深刻的了解?!半娨暬蚴謾C的AP后面要跑什么OS?往后你看得到的Roadmap往哪邊走?你的CPU的性能到底夠不夠?怎么去解決操作系統和APP遇到的問題?那么你的發揮空間會多很多。所以還是應用為王?!彼硎?,中國現在有主場優勢,“全世界有誰有光棍節可以搞這么大的?看起來只是一個光棍節,背后要支持的系統和基礎建設是國外無法想象的。既然中國有這么強的內需市場,既然有這么多世界級的系統廠商出現了。是不是應該盡量能夠跟我們的半導體集成電路設計公司做更好的結合?”





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