芯片代工、EDA、IP老總談經(jīng)驗，探討本土半導體業(yè)的機會和建議

2019年底，“中國集成電路設計業(yè)2019年會”（ICCAD 2019）在南京舉行。電子產(chǎn)品世界等媒體訪問了臺積電、新思、成都銳成芯微、國微S2C的老總，請他們談了2019年的熱點，并展望了2020及未來的設計業(yè)下一個浪潮。 

從左至右：臺積電（南京）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球，新思科技中國董事長兼全球資深副總裁葛群，成都銳成芯微CEO向建軍，國微集團高級副總裁兼S2C首席執(zhí)行官林俊雄

主要探討了：①對大陸半導體行業(yè)的建議；②EDA業(yè)的挑戰(zhàn)在哪里；③本土初創(chuàng)公司如何成長；④哪類制造、哪里制造、如何制造？⑤關注客戶的客戶；⑥融合的邊界。

1 對大陸半導體行業(yè)的建議

臺積電（南京）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球指出，整個半導體的發(fā)展，主要是把工藝做好，3D封裝做好，軟硬件結合做好；另外非常重要的是，生態(tài)鏈里的所有公司要開誠布公，做高效的合作，這一點是很重要的。因為各家有自己的專長，需要分工協(xié)作，而且要以世界范圍當做主攻領域，而不要局限在區(qū)域性的范圍里。

新思中國董事長兼全球資深副總裁葛群指出，中國有非常好的應用環(huán)境和系統(tǒng)公司，例如高鐵、5G等，這是其他國家和地區(qū)無法比擬的。要把應用、系統(tǒng)和芯片聯(lián)動，這是中國優(yōu)勢。

成都銳成芯微科技股份有限公司^[1]CEO向建軍 ：內(nèi)在和外在環(huán)境的多方面因素，給本土創(chuàng)業(yè)者帶來了巨大的推動力。作為本土中小型創(chuàng)業(yè)者，銳成芯微將繼續(xù)在單項領域里面做精、做細、做強，不斷把短板補齊，逐漸做大。

國微集團高級副總裁兼S2C^[2]首席執(zhí)行官林俊雄稱，國內(nèi)現(xiàn)在的機會非常多，不管是IC設計行業(yè)，還是IP、EDA，都有很多可以發(fā)展的空間。國內(nèi)有1780家設計企業(yè)，包括IC設計初創(chuàng)企業(yè)，國內(nèi)也有系統(tǒng)廠商開始做芯片，這些中國特色的機會是非常好的，希望行業(yè)內(nèi)企業(yè)互相支持和共贏。

2 EDA業(yè)的挑戰(zhàn)在哪里

在ICCAD 2019上，中國半導體行業(yè)協(xié)會IC設計分會理事長魏少軍教授在行業(yè)年度報告中指出，我國芯片設計業(yè)對國外EDA工具的依賴性非常強。但是中國的EDA廠商發(fā)展這么多年，還是與三大EDA廠商的差距非常大。那么，EDA工具真正的挑戰(zhàn)到在哪里？

1）新思的兩點建議。

新思中國董事長兼全球資深副總裁葛群有兩點建議：①中國要有自己的EDA，也一定會做出來。②我們應該開發(fā)面向未來的工具，例如針對云端的、和AI結合的工具，可能三五年后這樣開發(fā)出來的工具是和國際水平相當?shù)?，這樣中國企業(yè)也愿意用這樣的EDA軟件。

有一個偽命題：中國做EDA產(chǎn)業(yè)，或者中國自己做晶圓代工，是為了解決中國目前的產(chǎn)業(yè)問題？還是為了發(fā)展而發(fā)展？其實并不是非此即彼的關系，在發(fā)展國產(chǎn)的同時，中國也需要新思，也需要臺積電，不是必須要全部是本地的EDA和代工廠。

回顧EDA的發(fā)展，新思1986年成立，收購了近90家企業(yè)。在過去33年發(fā)展中投資巨大，新思每年將收入的10%用于研發(fā)。所以需要3方面：資金積累，時間沉淀，足夠多的人才。

新思總裁兼聯(lián)席首席執(zhí)行官陳志寬博士曾說，他最大的任務是保證他的資產(chǎn)每天下班以后、第二天可以回來上班，他的資產(chǎn)是人，即讓這些人在這個平臺貢獻他們的智慧和才智。同時你要有足夠多的資金投入，還有足夠多的時間積累。因為芯片的設計迭代非?？?，對于很多標準和開發(fā)的理解，各家是不盡相同的，因此要不斷地探索和試錯。

所以為什么EDA很難做？過去多年的經(jīng)驗積累，是靠一點一滴的試錯積累起來，同時EDA工具能否讓設計公司和生態(tài)環(huán)境配合在一起。設計公司很難馬上采用新工具，除非是一個非常獨特的點工具。因此EDA公司要做成體系的工具。如果讓芯片公司以犧牲占據(jù)市場份額的代價來支持某一款EDA工具，可能設計公司很難取舍。

所以中國的EDA公司需要時間。魏少軍理事長在ICCAD 2019上最后一句話非常重要：開放合作是中國芯片設計業(yè)發(fā)展的關鍵，……反對打著壟斷旗號下的自我封閉，……這樣，我們的企業(yè)才能成為在國際市場上競爭的強者^[3]。

2）本土EDA是創(chuàng)業(yè)的沃土

國微集團高級副總裁兼S2C首席執(zhí)行官林俊雄指出：國產(chǎn)EDA的新時代已經(jīng)來臨了。主要原因是市場環(huán)境已經(jīng)改變，包含S2C公司被國微集團合并就是很好的案例。

本土EDA最需要人才、投入與關注。例如新思的發(fā)展壯大就是通過不斷的并購。但是，國內(nèi)根本沒有足夠多的可供并購的公司?，F(xiàn)在國家有好的政策和剛需，不管是為了發(fā)展科技本身還是為了自主可控，大家開始投資，而且有很好的回報。國內(nèi)現(xiàn)在就差更多的人才、資金、創(chuàng)業(yè)，非常鼓勵大家一起來投資興業(yè)。

 那么，既然EDA公司的發(fā)展壯大需要并購，國微S2C的并購策略如何？林俊雄稱，EDA真正寫好，需要花費很長的時間，經(jīng)過多年積累，不是算法可以了，就能把工具做好?，F(xiàn)在，國內(nèi)EDA公司的數(shù)量還是不夠多，國內(nèi)還是有很多機會，希望有更多的人才可以投入到EDA行業(yè)中。

3 本土初創(chuàng)公司如何成長

到2019年，中國的IC設計公司已有1780家，不過，大部分是低于1千萬的銷售額。芯片創(chuàng)業(yè)公司不像互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)公司，不能短期之內(nèi)推出產(chǎn)品去賺錢，需要時間積累。各位老總的經(jīng)驗是什么？有何建議？

1）EDA創(chuàng)業(yè)

國微集團高級副總裁兼S2C首席執(zhí)行官林俊雄認為，EDA創(chuàng)業(yè)并沒有想象得那么困難，主要是融資，有很明確的方法。國內(nèi)是有一些EDA公司，但跟新思先后并購90家公司的規(guī)模相比還是差距懸殊的。國內(nèi)EDA要做起來，其實就幾個原則，開始有好的想法，然后抓準客戶，做出一些工具。

包括國微集團或華大九天，都有意向整合市場。所以EDA創(chuàng)業(yè)在國內(nèi)是非常可行的。

2）IP公司創(chuàng)業(yè)

成都銳成芯微科技股份有限公司CEO向建軍稱：創(chuàng)業(yè)，特別是做IP很艱難。因為必須要走在客戶的前面，預判客戶未來的需求。甚至在工藝不穩(wěn)定的時候，自己就要做白老鼠，出了問題也需要IP公司解決。本土公司往往規(guī)模偏小，出現(xiàn)問題的概率較高，因此服務也較多。

那么，該不該創(chuàng)業(yè)呢？就像飯館已經(jīng)很多，是不是不能開了？并非如此。同理，因為芯片的需求很大，而且有各種各樣的創(chuàng)新和應用涌現(xiàn)，因此后來者還是有機會的。

但是還需要講究策略。①成都銳成芯微的走法是避開大象走的路，走小路，這條路哪怕再崎嶇，但是不會被大象踩死。②要堅持。這個行業(yè)不可能有這么多公司存活下去，對中小型創(chuàng)業(yè)公司來說，活下來是首要的。③整合小兄弟，因為一根筷子容易斷，一捆筷子折不斷。中小型公司要么整合別人，要么被別人整合。成都銳成芯微已整合了2家IP公司，嵌入式存儲器和低功耗藍牙 IP的加入使得成都銳成芯微布局多年的超低功耗模擬IP平臺愈加完整。成都銳成芯微的嵌入式存儲器已布局18家Foundry，在40余個工藝節(jié)點有IP已量產(chǎn)或正在研發(fā)中；另外，其最新推出的低功耗藍牙IP的RF部分面積低于0.5 mm2，其射頻接收功耗為6 m'W，輸出0 dBm時射頻發(fā)射功耗為9 mW，具有很強的競爭力，且已經(jīng)過市場大批量量產(chǎn)檢驗。目前成都銳成芯微的IP平臺已有500多項成熟IP，包括超低功耗模擬IP，高可靠性嵌入式存儲器IP，低功耗RF IP和高速接口IP。

那么，為何一些中小公司愿意被整合？因為有很多有技術的團隊，他們有技術但不懂市場，不太會資源整合，因此處境還是比較艱難的。而且收購者和被收購者的想法或價值觀是一致的，能夠站在一起去奮斗。

當然，一家公司不能完全靠收購，否則會成為空殼，必須要有自己的核心技術，這樣所收購的技術產(chǎn)品才有能力被消化、利用起來。成都銳成芯微首先有自己的主營業(yè)務，且自己的業(yè)務是可靠、前沿和賺錢的，才能整合其他公司進來。

現(xiàn)在國內(nèi)掀起了造芯熱，成都銳成芯微是否會擴展到直接做芯片？向建軍明確否認，稱發(fā)展IP一定是主線，還會做一些服務。但永遠不會看到有銳成芯微logo的芯片。

當然，由于IP通常不是能很快貢獻很大產(chǎn)值的，一般地方政府的熱度是較小的。但成都銳成芯微“不忘初心”，堅持自己的路走下去。像開始做低功耗，最早業(yè)界大佬建議其放棄，因為很難做。但是向建軍認為：如果大家都做出來了，就沒必要做了，你堅持這一點做下去，一直深耕它。另外，對于創(chuàng)業(yè)，沒必要跟風走，今年可能是東風，明年可能是西風……。但是如果你堅守自己的道路走下去，像打井一樣，打5米沒有水、10米沒有水，打50米還沒有水嗎？100米是不是就有水了？

4 哪類制造、哪里制造、如何制造？

1）12、8英寸廠，哪類最熱？

臺積電（南京）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球指出：臺積電不只有先進工藝，而有各式各樣的工藝，包含電源管理、傳感器等，不同芯片適合不同工藝來做。因此，不管8英寸還是12英寸，臺積電都是非?？粗氐?。

在具體業(yè)務增長方面，12英寸的晶圓單價很高，所以先進工藝在財報上所占的百分比越來越高。但是不能沒有成熟工藝和主流工藝晶圓在，因為他們是配套的，例如1個7 nm配幾個40 nm的、28 nm的芯片，這樣才組成一個系統(tǒng)。只是每個產(chǎn)品的單價不同，先進工藝所占的比例很高。在財報上，臺積電8英寸線的產(chǎn)值并沒有往下走，只是不像先進工藝一直在往上走，8英寸是在做打基石的工作。

關于具體的訂單或產(chǎn)能，2019年5月及之前，沒人知道2019年11月時供需狀況如此緊缺。但是，如果一些代工廠2019年11月還拿不到訂單，最好離開這個市場了，因為現(xiàn)在全世界的代工廠被搶得很兇；但6個月之前代工廠是缺訂單的。

2）國內(nèi)代工廠的供應鏈如何？

中國8英寸供應鏈是非常完整的；12英寸供應鏈也有，可是因為12英寸工廠不夠多，尤其是對于16 nm，因此國內(nèi)的供應鏈是缺乏的，相信以后會慢慢起來，這需要時間慢慢積累。

3）在哪里制造？

在中美貿(mào)易摩擦，臺積電是否感到敏感，是否有明確的立場？

臺積電（南京）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球：臺積電的地位一點都不敏感，因為技術、資金和人都在中國臺灣。

臺積電在做任何決定的時候，都是以自己的利益放在第一位。臺積電到哪里蓋廠或設立研發(fā)機構，主要考量的是：哪里的成本低，哪里的工程師好，哪里能提供的供應鏈，或者電力、水力供應是最好的。

中美貿(mào)易摩擦很容易讓人在外界有揣測：實際上，臺積電沒有在這次的美國制裁行動里有任何的改變，不變的原因是臺積電的技術是自主的；也沒有向任何人借過錢，所以沒有人可以影響臺積電的決定；臺積電所有決定都以臺積電的最高利益為優(yōu)先。

4）怎樣建晶圓廠？

①建晶圓廠的核心是什么？現(xiàn)在全國各地都是大建晶圓廠，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一些廠的后續(xù)資金出現(xiàn)了很多問題，怎么看待這個問題？

作為企業(yè)或一家長久經(jīng)營的企業(yè)，以晶圓廠為例，要先蓋廠，然后裝機器，最后要流片?？墒沁@所有動作最源頭的是要有技術，有技術才能知道廠要怎么蓋，設備怎么放是最高效的，買什么樣的設備，最后做出來如你的預期。

實際上，如果說蓋廠房是學問，臺積電有相當多的人有這種本事，可是真正要了解做什么產(chǎn)品，市場在哪里，誰會用？這是最重要的。這個解決了，再把工藝開發(fā)出來，蓋硬殼，裝設備，把它們連起來，這是一個正常市場化運營公司的方式。

所以看一家公司到最后能不能符合市場的預期，或是能不能長久經(jīng)營，最好看一下3年后的財報，它能夠怎樣體現(xiàn)所有前面這些動作，最后在資金流上產(chǎn)生的結果是什么。

②蓋廠的資金強度像航母，芯片拼的是PPA

例如半導體廠/EUV廠，你體積算出來，投多少錢進去，包含廠房、設備、原材料工藝等。例如尼米茲級航空母艦是60億美元，相當于16 nm線的花費。所以1平米花多少錢，要看你建造的是什么工藝，8英寸線相對便宜，售價也較低。

不過，最重要的是你要知道做什么，怎么做最有效。

事實上，以色列的TowerJazz（高塔半導體）在全球晶圓代工市場排名第6（注：2019年第4季度，集邦咨詢旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計），在特種半導體工藝上很有名，為Maxim等大型模擬芯片公司做代工。TowerJazz做的是老工藝，不需要12寸線。所以芯片技術上，定義的不是在于6、8、12英寸晶圓，而是你的PPA（性能、功耗、面積/單價）上是否做得好，這就是“初心”。大家真正較勁兒的本質在這里。

5 關注客戶的客戶

新思和臺積電的策略都是不只關注客戶，還要關注客戶的客戶，這是如何考慮的？

1）新思：幫助客戶成功

新思中國董事長兼全球資深副總裁葛群指出，因為現(xiàn)在的系統(tǒng)非常復雜，芯片具有各種各樣的功能，新思希望使客戶設計的效率更高。

以5G為例，新思在服務芯片設計公司的時候認識到，如果能夠像客戶一樣了解客戶的客戶，可以更好地幫助客戶。為此，2018年5G的應用開始起來時，新思反過來推對芯片設計有什么挑戰(zhàn)，因為芯片會服務于系統(tǒng)。例如，5G做基站時不太在乎功耗，更在乎性能、吞吐量。所以新思針對5G基站設計，提供一套解決方案。針對高性能處理、高速率通訊，6核、7核、8核，同時用5 nm及以下的設計，新思建議用這樣的方法學去做。

5G用在手機上時要高性能、低功耗。因此做5G的手機不需要很多核，可能7 nm就足夠了。

所以針對不同的客戶的客戶，新思建議客戶采用不同的流程和IP。這是新思服務客戶時長期積累起來的經(jīng)驗教訓。例如， 2006—2007年在中國推廣IP的時候，中國正在大面積地推廣機頂盒U盤，當時，新思的USB2.0 IP賣得非常好，因為新思了解到做芯片的客戶，其客戶采用的是質量較差的PCB（印制板）——2層PCB板做USB2.0傳輸速度；不過，盡管當時市面上很多USB2.0 IP可以做到480 Mbit/s，但要求4層PCB板。那時，很多芯片廠商（客戶）不知道其客戶用的是2層還是4層板，可能芯片廠商的客戶是山寨工廠，希望生產(chǎn)是最低成本的。新思了解到這個痛點以后，在IP上做了很大的冗余，這樣不用擔心被芯片廠商的客戶挑剔了。所以如果了解了客戶的客戶的需求，客戶更愿意和新思合作。

今天5G系統(tǒng)非常復雜，新思已經(jīng)想出很多辦法。以軟硬協(xié)同設計的方案為例，以前是把芯片做出來，把芯片放車上進行路測，如果發(fā)現(xiàn)錯誤，得重新修改芯片，這樣需要額外花費3~6月的時間改芯片?，F(xiàn)在芯片還沒有做出來/在7 nm、5 nm流片之前，就可以測試出符不符合相關標準，馬上修改代碼和bug，使芯片在投產(chǎn)之前，大大降低了相關設計代碼的錯誤。

2）臺積電：讓所有客戶都滿意

臺積電不僅先進工藝，在所有8英寸，甚至0.6 μm還在不斷優(yōu)化。因為有的客戶就要用0.6 μm、MEMS工藝，用于手機的傳感器。

例如5G，要把整個5G架構做出來，需要工藝的跨度很廣泛的，所以臺積電不是做點的工藝，也不是線的工藝，而是讓面的工藝鋪開以后，做任一部分都可以找到最適合的工藝。

為此，臺積電要關注客戶的客戶的需要，甚至客戶的客戶的客戶——終端消費者的喜好，這樣串起來，站在最源頭的地方，才能供應出水來，讓大家都能得到灌溉，每個地方都有最有效的產(chǎn)品。

6 融合有邊界嗎？

新思目前是世界最大的EDA公司和接口IP廠商，并且向AI、自動駕駛等軟件大力擴展，新思有沒有一個擴展/融合的邊界？

新思中國董事長兼全球資深副總裁葛群說，新思很早就不把自己定位成EDA公司了，3年前（2016年）就把標語改為“Silicon to Software”。因為新思看到客戶，即傳統(tǒng)意義上的芯片公司中，約有1/3的人是做硬件的，2/3是做系統(tǒng)軟件的。因此，芯片公司在慢慢轉型，不單單是提供芯片，還要提供各種解決方案給客戶。

從更寬泛的意義上，新思還是做電子設計自動化（EDA），但是今天主要是提供系統(tǒng)級的解決方案。

關于融合，現(xiàn)在芯片公司和EDA公司都遇到了這個挑戰(zhàn)。新思自己內(nèi)部叫工具融合，對客戶更重要的是軟硬件融合和系統(tǒng)融合。因此新思能做的是非常清楚的：做好的建模工具。EDA公司的傳統(tǒng)強項是建模，例如新思和代工廠合作，使現(xiàn)在的芯片設計者看不到每個晶體管的特征曲線，因為EDA和代工廠的工具已把所有模型提取出來，使芯片設計者只能看到抽象的信息，因此可以從更高層次做芯片設計，不像以前需要了解詳細的參數(shù)。

這個概念也同樣帶到了整個芯片設計或電子設計的范疇。

以最近的新思AI實驗室為例。

1）把AI算法用于不同的應用

新思當時做AI實驗室的出發(fā)點是發(fā)現(xiàn)做AI算法的人并不了解硬件的信息，同樣，做芯片的人也看不到軟件人員的算法。二者中間有很大鴻溝。所以新思AI實驗室希望建立統(tǒng)一的界面和模型，使做算法的人可以看到抽象的硬件信息，使算法能夠更好、更充分地利用硬件的特性。

所以新思的AI實驗室做了最大工作，希望把硬件的信息做充分的抽象，建模之后，讓不同領域的技術早日融合，而無需花費額外的成本或精力，做無用功。

另外一個在融合方面的嘗試是汽車領域，通過這樣的方式降低未來復雜電子系統(tǒng)設計的風險。因為做任何復雜系統(tǒng)，我們并不知道這條路徑走到底是否一定是正確的，因此最好今天定義架構時大致是正確的。這需要充分利用大數(shù)據(jù)收集信息，充分建模，給早期設計師提供一個反饋。

2）把AI用于EDA加速本身

這有更深層次的軟件工程的問題。最早的EDA工具并不是基于AI算法或是做一個基本的數(shù)據(jù)結構的設計。很多年前，每個EDA點工具可能投資10年以上，所以現(xiàn)在的EDA工具架構都是10年前設計的，并沒有考慮到現(xiàn)在云端的計算基礎。所以現(xiàn)在第一步是能夠接收足夠多的數(shù)據(jù)，并且提取出所需要的信息。

新思開發(fā)的新一代EDA是統(tǒng)一的新的數(shù)據(jù)結構，能夠充分利用未來AI帶來的性能，使數(shù)據(jù)庫能得到每個環(huán)節(jié)所需要的信息。臺積電也在做類似的AI分析。雙方都在幫助客戶在早期改進參數(shù)設定和流程，積累足夠多數(shù)據(jù)結構和共用引擎。這些是2年前、5年前開始做的。新思和臺積電的客戶和合作伙伴會慢慢感受到AI和EDA、代工廠結合的好處。

注：

^[1]成都銳成芯微：是本土IP設計公司，深耕超低功耗模擬IP，高可靠嵌入式存儲器IP，RF IP和高速接口IP關注物聯(lián)網(wǎng)、汽車存儲等領域。

^[2]國微集團S2C：S2C于2003年在國內(nèi)開始EDA創(chuàng)業(yè)，2018年被國微集團收購。S2C主要是做快速FPGA原型驗證解決方案供應商，現(xiàn)在在搭建國內(nèi)EDA平臺。

^[3]魏少軍在ICCAD 2019上的講話原文：開放合作是中國集成電路設計業(yè)從小到大發(fā)展的關鍵。設計業(yè)業(yè)最需要開放合作。我們今天的發(fā)展確實受到一定的困擾，但這并不是因為我們開放造成的。我們比較擔心的反而是打著壟斷旗號下的自我封閉，在安全口號下的關門發(fā)展。這樣的話，我們的產(chǎn)業(yè)將永遠走不出那些專用市場的防空洞，我們的企業(yè)永遠走不出國門，成為能夠在國際上參與競爭的強者。