先進(jìn)工藝競爭加劇 各大巨頭紛紛出招應(yīng)對

　　摩爾定律遇到瓶頸、先進(jìn)工藝投資如同“無底洞”，代工廠在先進(jìn)工藝的巨大投入與回報(bào)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(jìn)，或許未來的格局就在今時(shí)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(wù)發(fā)展副總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球

　　與國內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)一起做大做強(qiáng)做實(shí)

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

　　今年是臺(tái)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(diǎn)的營收占了總營收32%，預(yù)計(jì)今年28nm節(jié)點(diǎn)總營收將是去年的3倍以上。在28nm以下先進(jìn)工藝方面，到目前為止，我們已經(jīng)贏得客戶5個(gè)20nm的產(chǎn)品，預(yù)計(jì)在明年20nm節(jié)點(diǎn)將會(huì)大批量生產(chǎn)，16nm的開發(fā)進(jìn)度按照預(yù)定規(guī)劃進(jìn)行，導(dǎo)入時(shí)間會(huì)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(huì)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(huì)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(dòng)力來看，最大的動(dòng)力來自移動(dòng)智能終端市場的增長。手機(jī)從功能型手機(jī)到單核智能手機(jī)，再到功能越來越強(qiáng)大的多模多核智能手機(jī)發(fā)展，還有各類平板電腦，再加上正在興起的穿戴式設(shè)備，IC應(yīng)用越來越貼近消費(fèi)者，每人都會(huì)攜帶幾個(gè)與IC相關(guān)的終端產(chǎn)品。未來云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、穿戴式設(shè)備等都是產(chǎn)業(yè)亮點(diǎn)。

　　TSMC最重要的責(zé)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(huì)上升。其實(shí)半導(dǎo)體先進(jìn)工藝成長快的動(dòng)力不止是成本上的降低，功耗降低、性能提升在移動(dòng)計(jì)算產(chǎn)品上尤其重要，事實(shí)上每一個(gè)產(chǎn)品應(yīng)是成本、功耗、性能的加權(quán)，我們在這三個(gè)方面都會(huì)努力。FinFET概念已經(jīng)出來很多年了，到現(xiàn)在才實(shí)現(xiàn)了批量化，相信未來FinFET工藝會(huì)是未來的主流。

　　中國大陸IC設(shè)計(jì)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(gè)產(chǎn)業(yè)學(xué)習(xí)過程，以模仿當(dāng)起點(diǎn)無可厚非，但之后要有所創(chuàng)新。如同學(xué)習(xí)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(fēng)格寫。如果公司成立的宗旨就是臨摹，那就會(huì)非常被動(dòng)。

　　在工藝的選擇上，每個(gè)公司設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，用什么工藝，用哪幾個(gè)選項(xiàng)是自己的選擇，選擇貴的工藝毛利就低一點(diǎn)，選擇便宜的工藝毛利就高一點(diǎn)。如果能做到成本低，凈利率高的話，當(dāng)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(diǎn)工夫，務(wù)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(gè)供應(yīng)商的角度來看，未來中國IC設(shè)計(jì)公司數(shù)量的增速放緩是比較合適的。先進(jìn)的16nm或者20nm節(jié)點(diǎn)進(jìn)入的門檻是很高的，所以客戶和代工廠對未來產(chǎn)能的預(yù)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(huì)拿不到產(chǎn)能，未來也會(huì)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(huì)與客戶協(xié)商提前下訂單，這樣工廠在排期的時(shí)候會(huì)更充裕，進(jìn)而使實(shí)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(jìn)下一代先進(jìn)工藝研發(fā)及量產(chǎn)

　　中國IC設(shè)計(jì)公司進(jìn)步明顯，部分龍頭企業(yè)的產(chǎn)品已進(jìn)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(jìn)入該領(lǐng)域。

　　上海華力微電子承擔(dān)國家“909”工程升級(jí)改造項(xiàng)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(shí)90nm已經(jīng)逐漸在淘汰。因此董事會(huì)包括高層管理人員通過規(guī)劃，決定直接從55nm工藝節(jié)點(diǎn)起步，然后進(jìn)入40nm。做出這樣規(guī)劃上的調(diào)整，是基于我們對未來回報(bào)的考量，我們的FAB設(shè)計(jì)產(chǎn)能是3.5萬片，如何將這些產(chǎn)能更多地分配到先進(jìn)工藝當(dāng)中，將對未來的投資回報(bào)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(jìn)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(shè)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(yīng)用工藝。目前華力微電子客戶的芯片主要應(yīng)用于移動(dòng)終端和消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，如手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)公司進(jìn)步明顯，部分龍頭企業(yè)的產(chǎn)品已進(jìn)入28nm及以下工藝。當(dāng)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(jìn)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(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(wù)特性，利用好現(xiàn)有的全自動(dòng)生產(chǎn)線及設(shè)備機(jī)臺(tái)，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(yàn)和所碰到的困難及時(shí)總結(jié)，更好地推進(jìn)下一代先進(jìn)工藝的研發(fā)及量產(chǎn)。

　　在提升工藝制造水平的同時(shí)，華力微電子清楚地認(rèn)識(shí)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(chǔ)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(shí)同步進(jìn)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(shí)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(jìn)企業(yè)，但華力將本著自己的使命堅(jiān)定地在這個(gè)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(shè)計(jì)做好做快做便宜

　　EDA行業(yè)為了20nm、16nm和14nm的總研發(fā)費(fèi)用可能會(huì)達(dá)到12億美元~16億美元。我們的目標(biāo)就是幫客戶將IC設(shè)計(jì)做好、做快、做便宜。

　　在過去幾年中，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)生了巨大變化，出現(xiàn)三個(gè)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(jìn)工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)合作和協(xié)調(diào)以及應(yīng)用的多樣化創(chuàng)造新的發(fā)展機(jī)會(huì)。

　　隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，獨(dú)有的、有效的商業(yè)模式也成為促進(jìn)創(chuàng)新速度不斷加快的重要因素，英特爾、三星、臺(tái)積電和高通等四家最大半導(dǎo)體公司都以自己獨(dú)特的商業(yè)模式，在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)扮演著不同領(lǐng)導(dǎo)角色;同時(shí)，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(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展，而包括中國在內(nèi)的亞太區(qū)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也因圍繞移動(dòng)應(yīng)用獲得了巨大的發(fā)展。

　　新思去年收購一家SoC驗(yàn)證仿真加速平臺(tái)領(lǐng)先供應(yīng)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(shè)計(jì)和驗(yàn)證EDA軟件廠商SpringSoft，目前整合進(jìn)展順利。同時(shí)，作為全球第二大IP供應(yīng)商，新思科技將繼續(xù)加大在IP領(lǐng)域的投入，最終將會(huì)以更全面的、更強(qiáng)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(shè)計(jì)和驗(yàn)證領(lǐng)域，我們所遇到的問題都十分棘手，設(shè)計(jì)一個(gè)芯片的成本正接近其制造成本的兩倍。在現(xiàn)有的IC設(shè)計(jì)流程中，不同的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)流程各個(gè)階段的工作，如有的負(fù)責(zé)仿真，有的負(fù)責(zé)驗(yàn)證，有的負(fù)責(zé)調(diào)試，這容易造成低效率和長的設(shè)計(jì)周期。一個(gè)芯片從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)出來，先是前端邏輯設(shè)計(jì)，就跟蓋房子畫藍(lán)圖一樣，然后是后端物理實(shí)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(gè)月計(jì)算，通常前面大概6個(gè)月花在前端邏輯設(shè)計(jì)方面，接下來到物理實(shí)現(xiàn)可能需要3~4個(gè)月，而有可能超過9~12個(gè)月時(shí)間是花在驗(yàn)證環(huán)節(jié)上。

　　驗(yàn)證和嵌入式軟件是推升設(shè)計(jì)總成本的兩大因素，其中驗(yàn)證目前約占硬件開發(fā)總成本的一半。而調(diào)試則是驗(yàn)證過程中最耗時(shí)的步驟，通常會(huì)占據(jù)整個(gè)設(shè)計(jì)周期將近一半的時(shí)間。以往調(diào)試是在芯片邏輯設(shè)計(jì)之時(shí)或物理實(shí)現(xiàn)之時(shí)進(jìn)行，我們的目標(biāo)是從一開始就開始調(diào)試，我們將加強(qiáng)創(chuàng)新，計(jì)劃提供具有更高自動(dòng)化水平的全定制實(shí)現(xiàn)工具，從邏輯設(shè)計(jì)到物理實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能在一個(gè)平臺(tái)上就可實(shí)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(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，它的成功需要大量的研發(fā)和整個(gè)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)的深層次合作。EDA產(chǎn)業(yè)在研發(fā)上花費(fèi)了大量的錢，以解決高級(jí)節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，有數(shù)字顯示，EDA行業(yè)為了20nm、16nm和14nm的總研發(fā)費(fèi)用可能會(huì)達(dá)到12億美元~16億美元。我們的目標(biāo)就是幫客戶做三件事情，就是怎么將IC設(shè)計(jì)做好、做快、做便宜。

　　為了幫助IC設(shè)計(jì)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(diǎn)，新思科技與三星電子實(shí)現(xiàn)了首個(gè)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(shè)計(jì)環(huán)境;同時(shí)新思科技也獲得了臺(tái)積電16nmFinFET的數(shù)字和客制化設(shè)計(jì)認(rèn)證，新思科技的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)解決方案被臺(tái)積電納入到其16nmFinFET參考設(shè)計(jì)流程。與此同時(shí)，新思科技與ARM展開了廣泛的合作，為采用ARM處理器的SoC設(shè)計(jì)提供了優(yōu)化的設(shè)計(jì)流程和參考方案。

　　展望未來，各種全新的應(yīng)用為全球IC設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)、EDA工具和IP產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。通信、PC和平板電腦等產(chǎn)品繼續(xù)推動(dòng)著IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新的應(yīng)用如可穿戴電子、新一代汽車電子等等都將創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。新思2012年整體營收是17億美元，今年預(yù)計(jì)應(yīng)能達(dá)到19億美元。其中IP業(yè)務(wù)的營收約在三四億美元，這對我們是較大的收益，我們會(huì)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(dòng)通信IC制程廣度和深度要到位

　　移動(dòng)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(wù)于不同的應(yīng)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(dòng)通信市場發(fā)展很快，隨著智能手機(jī)發(fā)展，IC業(yè)邁入整合階段，不只是服務(wù)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(tái)服務(wù)。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(shè)計(jì)公司造就了很多IC的機(jī)會(huì)，一些公司表現(xiàn)也非常出色。

　　市場表現(xiàn)跟三個(gè)因素有關(guān)：一是地緣優(yōu)勢。當(dāng)初我國臺(tái)灣IC業(yè)發(fā)展起來是由PC業(yè)帶動(dòng)起來的，而中國大陸IC市場與移動(dòng)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(dòng)，會(huì)比較難培養(yǎng)相應(yīng)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(dòng)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(wù)于不同的應(yīng)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(yù)計(jì)聯(lián)電(UMC)的中國大陸客戶成長率將達(dá)80%。

　　從工藝發(fā)展歷程來看，分別存在長周期工藝節(jié)點(diǎn)和短周期工藝節(jié)點(diǎn)，比如說180nm，180nm往下走應(yīng)該是150nm，但其停留的時(shí)間很短，很快就到130nm節(jié)點(diǎn)了，這是長周期節(jié)點(diǎn)。而其往下的110nm節(jié)點(diǎn)周期很短，很快進(jìn)入到了90nm，接著是65nm、40nm。為什么聯(lián)電40nm營收只占20%?因?yàn)檫@是短節(jié)點(diǎn)周期?，F(xiàn)在業(yè)界對于20nm節(jié)點(diǎn)很少談?wù)?，因?yàn)樵诔杀旧系膬?yōu)勢基本上28nm就體現(xiàn)出現(xiàn)了，有些廠商會(huì)直接跳到16nm或14nm。聯(lián)電也會(huì)跳過此一制程節(jié)點(diǎn)，集中火力搶攻14nmFinFET技術(shù)，并將同步啟動(dòng)10nmFinFET研究計(jì)劃。

　　在先進(jìn)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(jìn)展順利，今年年底到明年年初會(huì)陸續(xù)投入量產(chǎn)。明年將會(huì)提高量產(chǎn)規(guī)模，28nm節(jié)點(diǎn)在聯(lián)電成長動(dòng)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(shí)上在2012年雙方曾就14nmFinFET工藝的開發(fā)達(dá)成合作。

　　聯(lián)電將導(dǎo)入IBM的FinFET基礎(chǔ)制程平臺(tái)與材料科技，同時(shí)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(diǎn)預(yù)計(jì)在2014年第三季度可流片，10nm節(jié)點(diǎn)應(yīng)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(jìn)制程的部分為什么跟IBM合作?因?yàn)槲覀円铀?。但是我們也注重永續(xù)經(jīng)營的節(jié)點(diǎn)。要賺錢其實(shí)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(huì)比較健康。我們會(huì)把底子弄好，讓整體財(cái)務(wù)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(jìn)制程。