在舉辦的“中國集成電路設計業2012年會暨重慶集成電路創新發展高峰論壇”上，中國IC設計業上下游企業圍繞產業現狀、機遇與挑戰、調整與創新、合作與共贏等相關議題，深入探討集成電路設計業面臨的機遇和挑戰，探討提升企業基礎能力、增強產業整體能力的途徑。本報選取了他們的精彩觀點與讀者分享。

追求尖端工藝存在迷思

中國IC業的目標市場和歐美公司有所差異，因此中國大陸會采用適當的工藝，開發出適當的產品，創造快速成長的市場。

28nm及以下工藝的資本投入巨大，從規劃、設計到實現量產的周期又很長，因此在進行產能擴充時有必要和客戶仔細商討，仔細權衡各種因素。隨著市場對先進工藝的需求不斷走高，臺積電（TSMC）也在加快開發步伐，計劃明年1月20nmSoC試產，11月16nm FinFET試產。

在先進工藝的演進規劃上，臺積電的下一個節點是10nm。至于工藝微細化的關鍵——光刻技術，必需持續提高效率和降低成本。28nm工藝采用HKMG技術，16nm工藝采用FinFET技術，到了10nm節點，必將出現新的技術挑戰。從全球主要半導體公司的工藝進程來看，英特爾在CPU工藝上持續領先，三星則在存儲器領域領先，而TSMC面向的產品線更加全面，在集成度和線寬方面均保持先進性。可以說，在后道工藝的布線寬度上TSMC已做到業界最小。

臺積電今年營收約為170億美元，中國大陸業務比重約占全公司的5%%，增長很快。中國大陸客戶已有多家公司40nm產品進入批量生產，明年預期會有更多，這說明中國大陸對先進工藝的需求非常大。28nm需要投入更多資源、有更大的把握度和市場需求才有可能立項，而中國大陸客戶進入28nm很快，說明了中國大陸IC設計企業的市場把握能力。中國IC設計企業的目標市場和歐美公司只著重高功能需求有所差異，因此中國大陸會采用適當的工藝，開發出適當的產品，創造出巨量和快速成長的市場。

中國大陸代工產業目前存在一種迷思（Myth），就是極力追求尖端工藝，而臺積電則是成熟和先進工藝并進，針對SoC、MEMS、高壓、嵌入式存儲器等組成了一個廣泛而全面的工藝平臺。隨著業界需要的產品集成度愈來愈高，性能和功耗的要求愈來愈強，臺積電廣而深的工藝平臺最能滿足客戶需求。

中國大陸IC業差異化重在架構

設計必須考慮工序、IP、封裝測試等因素，涉及算法設計、軟件開發、電路板設計等環節，相應地對EDA供應商提出巨大挑戰。

半導體行業正在經歷巨大變化，嵌入式處理器和混合信號SoC產品設計日趨復雜，客戶向EDA行業尋求的是設計創建、整合與優化的最快途徑。隨著以FinFET、3DIC為代表的先進制造工藝不斷涌現，對EDA工具也提出了新的要求，從28nm到20nm

EDA工具的改動很大，采用FinFET工藝后對EDA工具的要求變化更大，而且每家代工廠工藝提供的涉及速度、功耗和成本的一系列復雜條件都不相同。做設計必須考慮工序、IP、封裝測試等因素，使邏輯設計和物理設計可以互通，這又涉及算法設計、軟件開發、電路板設計等環節，相應地對EDA供應商提出巨大挑戰。

Cadence在積極創新應對這些挑戰，加快在下一代設計工具方面的開發，目前20nm的物理設計和驗證工具正在成熟。此外，Cadence正在進行16nm工具的開發，以更好地支持代工廠。在模擬電路和全定制數字電路方面，在以Virtuoso-ADE為主的條件下，將繼續推廣“模擬設計約束”的新方法以減小設計失誤、繼續加強PDK的功能以提高設計效率等。

同時，Cadence還致力于垂直一體化的合作，加強與ARM、臺積電的合作開發。在合作方面，ARM公司考慮怎么發揮EDA工具的潛能，Cadence考慮工具的效率和優化，進行一對一的貼身服務。今年6月，Cadence與臺積電合作生產出第一顆3D

IC實驗芯片。10月份Cadence與IBM合作，基于IBM 14nm并使用其FinFET工藝設計實現了第一顆ARM Cortex-M0處理器。

在移動時代，ARM通過建立領先的生態系統保持領先。從未來發展來看，云計算、服務器等將有較大發展，Facebook或Google將定義服務器功耗等指標，X86架構也將有一席之地。以前是終端的需要和進步帶動芯片業的進步，現在半導體產業則是被Google等軟件廠商來主導，因為處理器芯片必須支持Google操作系統。

雖然中國大陸IC設計業面臨IP核同質化的問題，但在架構方面，如核與核的連接、與存儲器的連接、時鐘是4相還是8相，怎么布線、怎么熟練使用EDA工具提高開發效率和成功率等等都可實現差異化，并不是用一樣的IP、一樣的工藝就沒法差異化的。

深度廣度并舉才能滿足中國大陸IC需求

中國大陸IC業十大受關注市場為通信、智能卡、計算、多媒體、模擬、導航等，EDA工具需要提供足夠寬的技術支持。

新思科技最近進行了一系列的收購，如收購EVE公司，為其驗證平臺增添了高性能、高容量的仿真加速能力。此外，還花費4億美元收購思源科技，進一步加強其強大的系統級芯片糾錯能力。新思的市場策略是與中國IC產業全面融合，針對EDA工具提供全系統級方案，使客戶能夠不斷應對當前復雜IC設計的需求。

作為全球第二大IP供應商，新思也在IP核方面不斷加強力量。現在IC設計業進入到SoC時代，90%%以上產品需要IP的授權，或者通過自有IP進行集成設計。新思在IP方面可提供接口IP等完整的解決方案。目前中國大陸IC設計業在追趕國外先進水平，而國外IC設計業發展很多年了，有內生IP的積累，中國大陸IC設計業要實現跨越式發展需要成熟的數字與模擬IP。中國大陸IC設計業在深度和廣度方面都在不斷延伸，在深度方面，中國大陸IC設計從32nm/28nm到22nm;在廣度方面，工藝分布覆蓋很廣，這些都需要EDA工具商有能力提供針對性的工具服務和IP。中國大陸IC設計業的十大受關注市場在于通信、智能卡、計算、多媒體、模擬、消費類等，需要立體策略滿足多元化需求，因為客戶需求不僅要深度，還要廣度，需要提供足夠寬的技術。

2012年新思在EDA工具方面的營收超過17億美元，在IP方面，過去幾年，年均增長率為20%%～30%%。IP要做好不容易，但新思堅持投入，前兩年才開始贏利。雖然EDA工具的利潤比IP高，但在與客戶合作深度方面，IP供應商比EDA工具商更能深入到客戶項目中來。目前中國大陸IC設計業對先進工藝跟進很快，更多公司開始進入22nm、20nm階段，芯片設計得越來越復雜，對驗證的要求也越來越高，更加需要軟硬件協同設計。新思也在加大力度支持先進工藝的開發，在前端設計綜合、后端布局布線上提供更全面系統的服務。

硬件仿真加速器更具優勢

業界采用軟件仿真、FPGA仿真和硬件仿真三種仿真加速方法，硬件仿真加速器吸取前兩者優點，在效率和Debug上實現平衡。

先進工藝帶來的成本下降誘惑非常大，業界都愿意采用先進工藝，但是先進工藝開發往往會面臨瓶頸，因而需要其他手段來滿足成本驅動要求。明導的策略不只是捆綁先進工藝，而且要超越EDA工具供應商的角色，為客戶提供更多的增值服務。

隨著多核復雜度不斷提升，給軟件開發者帶來了巨大的挑戰，需要在原型設計階段進行軟硬件協同設計。明導與競爭對手區別在于在原型設計階段即可開始進行軟件設計，一直到驗證階段都在同一平臺上實現，從而快速開發軟件。隨著SoC設計越來越復雜，需要越來越多的IP，如果每個IP都有一個Bug，就會導致SoC的缺陷增高。明導采用軟硬件協同設計的方法可加速IP驗證。

明導不僅在原型設計階段提供高效工具，在物理驗證環節的工具實力也很強。在物理驗證階段，代工廠會提供相應的規則，要100%%符合規劃才能生產。3DIC等先進工藝涉及的參數不一樣，如寄生參數提取等，明導是行業中較早介入3D IC工具開發的廠商。

從仿真加速方法來看，業界主要采用軟件仿真、FPGA仿真和硬件仿真加速，軟件仿真的缺點是慢，但Debug比較方便，隨著芯片復雜度的提升，軟件仿真速度將跟不上。FPGA仿真速度是最快的，但是沒有辦法Debug，只能分析出現了問題，卻分析不出哪里出了問題。一般是通過FPGA仿真知道有問題了，還要再在硬件仿真器上進行Debug，兩者互相補充。而硬件仿真加速器則吸取了兩者的優點，在效率和Debug上可實現平衡。

明導最新推出的硬件仿真器優勢在于：一是容量大，可支持到兩億門級，并行可到十億門級;二是能耗低;三是采用新的驗證方法學，以前只能驗證硬件，現在還可驗證軟件。對于客戶而言，在設計復雜度、客戶規模到了一定階段就會選擇硬件加速器。明導也將重點在中國大陸推廣其硬件仿真器。

獲利能力是中國大陸IC業下階段重大考驗

中國大陸IC業的追求不僅限于先進制程，大陸IC企業要在定位、切入點、時機把握上對抗同質化。

中國大陸電子產業的特色呈現出快、多、低、短幾個方面：快即市場改變快速、多即生產廠商多、低即低價、短即市場窗口短。處在電子產業上游的中國IC業因此發展出一套有效的戰術：一是專攻，集中產品開發資源在先鋒產品上，專攻大陸市場;二是搶市，產品快速上市，快速攻占市場份額，進行緊密的本地化支持;三是客戶導向，產品規格定位精準不超規，第一時間響應市場變化。所以即使面臨國際大廠的激烈競爭，大陸IC設計業仍然能發揮主場優勢，獲取市場份額，并且保持成長。

放眼未來2年～3年，國際大廠已經把中國大陸IC市場的競爭拉高到系統層級了。在系統層級上，競爭層次除了設計工藝之外，還側重在芯片封裝和測試工藝、零件減量規劃甚至公版設計等，成本優化的騰挪空間增加得非常多。所以如果大陸IC設計業還墨守在硅片層級，盲目追求最先進的設計工藝，那么競爭選項和彈性可能反而會受到限制。

參考其他地區的行業發展經驗，本人認為中國大陸IC設計業將經歷三個發展階段：先是搶占市場、更加快速切入市場的第一階段;在占據一席之地后，進入提升獲利能力的第二階段;第三階段是打造永續經營能力的階段。近幾年中國大陸IC設計廠商的數量快速增加，所以目前分布上可能大多處于第一階段，相信未來幾年將會有相當數量的公司進入第二或者第三階段。中國大陸IC設計企業也要在定位、切入點、時機的把握上來對抗同質化。

聯電作為代工廠，并不認為中國大陸IC業的追求僅限于先進制程。目前采用40/28nm工藝的IC設計不超過兩成，還有80%%的設計使用成熟工藝。以顯示器驅動IC為例，從HVGA、WVGA/qHD、WXGA/HD，到FullHD等顯示分辨率，驅動IC的工藝技術依照頻寬和儲存器需求，高利潤點各不同（分別為0.16μm、0.11μm、80nm以及55nm等），但這些產品都是市場上同時存在的。因此，IC設計業其實可以在最低成本和最高工藝之間追求一個最高的性價比，兼顧市場競爭力和獲利能力。聯電希望能積極地回應中國大陸IC設計客戶對先進與成熟工藝的全面需求，我們認為28nm工藝會延續很長時間。

設計廠商需側重架構和軟件

中國大陸FabLite和DesignLite模式盛行，芯片也越來越成為一個SoC，軟件也變得更加重要，需要設計廠商側重架構和軟件。

從最近幾年發展來看，全球IC設計業的R&D投入年均增長2.2%%～2.5%%，但營收的年均增長率只有1.5%%～1.6%%。這是一個值得業界思考的問題，因為OEM的研發投入每年大概是營收的5%%～8%%之間，而全球IC巨頭一般是16%%～17%%。

從IC設計產業的發展特征來看，一是中國大陸FabLite和DesignLite模式盛行，二是芯片越來越成為一個SoC，軟件也變得更加重要，需要設計廠商側重架構和軟件。

中國大陸市場最引人注目的是智能終端的熱銷。目前中國大陸智能手機終端BOM成本比國外同行低11%%左右。我們知道，AP（應用處理器）開發比BP（基帶）要難，對于IC設計廠商來說，如果只有處理器，沒有基帶芯片，發展會更難。最近基于28nm的、支持LTE的4核5模AP+BP芯片已經面世，相信LTE市場將在2015年后發展起來。在平板電腦方面，需要不同芯片廠商的聯合，比如做處理器和基帶芯片廠商可以聯合起來進行SiP封裝，提升競爭力。但中國大陸IC設計企業不愿意聯合，而BP是比較難開發的，只做AP開發的公司需要注意這一點。在智能TV方面，智能安卓電視盒子的發展廣受關注，而人機界面將會在語音、手勢識別、用戶體驗方面進一步提升。

目前還存在巨大的藍海市場，比如LEP（等離子光源）照明芯片，它采用的是高壓工藝，芯原與客戶一起合作開發的芯片3個月就一次流片成功。還有醫療電子，比如為小孩打針，通常不好找到血管，通過微投影技術可以一下子就找準血管。此外，汽車電子也值得關注。

目前芯原專注于在多媒體、語音和無線通信等應用市場提供設計服務，提供市場領先的ZSP可授權內核和平臺、業內標準的半導體IP以及可升級的ASIC全包服務，可以加速客戶ASIC設計（從初步的規格到硅產品）、在硅產品方面按時按規格取得一次性流片成功以及使客戶硅產品實現量產。芯原不僅僅是一個IP提供商，芯原是一個為客戶提供全面半導體解決方案定制服務的廠商。

做IP至少要熬五年

IP生態不好做，IP從研發到贏利至少需要5年時間，只有足夠堅韌的公司才能生存下來。

目前中國大陸的IC企業設計相對復雜的高端SoC芯片的數量正在顯著增加，這要求他們使用高質量、穩定和商業化的處理器IP。泰思立達正不斷在中國市場加大投入力度。IP生態不好做，IP從研發到贏利至少需要5年時間，只有足夠堅韌的公司才能生存下來。

IP廠商要立足，一是要能做別人不愿做的事，二是要能做別人做不了的事。比如要支持移動新標準LTE對視頻1080P的傳輸，需要DSP核有完全不同的架構，別的廠商考慮到技術難度及利潤等問題不愿涉足，而泰思立達的DSP核解決方案已可支持如此高清晰度的傳輸。此外，針對泰思立達的DSP核，客戶可提供軟件，我們在定制和通過驗證之后再提供給客戶，客戶可節省驗證環節。

對于中國大陸SoC設計公司而言，不能只考慮IP，還要把設計、制造等產業鏈環節掌握在自己手中。從MIPS最近被收購的消息可以看出，在ARM推出64位核后，MIPS很難生存。MIPS沒有建立自己完整的生態系統，蘋果、微軟都支持ARM，因此MIPS的發展受到影響。此次MIPS收購不知為何中國大陸IC設計企業沒有參與，中國大陸IC設計企業應該與政府合作把MIPS買下來，否則中國大陸企業很難開拓價值鏈體系。中國大陸IC設計企業在認知和設計能力上都應該要有所提升。

泰思立達一直以來在DSP核領域深耕，主要側重于通信、音視頻、圖像處理應用。2012年預計有20億顆芯片采用我們的DSP核。隨著LTE市場起步，由于LTE的數據量很大，一般需要更高效能、更低功耗，而且具有設計彈性的DSPIP來做基帶。泰思立達已開發出了用于LTE-Advanced（LTE-A）的新DSPIP核，不僅可以支持LTE-A，還可以支持包括LTE及HSPA+在內的已有通信方式。
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