中國IC設(shè)計業(yè)起底：發(fā)展現(xiàn)狀及熱點趨勢

　　在2013年，工藝28納米(含32和28納米)的芯片流片在數(shù)量上突破了500家，28納米成為了當(dāng)前數(shù)字芯片的主流工藝。下一代的工藝進展如何?20納米和14納米哪個會更適合?筆者最近采訪了SynopsysChairman&co-CEOAartdeGeubs博士，他的專業(yè)見解值得中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)業(yè)者細細體會。

　　您認為現(xiàn)在IC設(shè)計和產(chǎn)業(yè)的趨勢是什么?

　　我們通過自己的工具和IP與業(yè)界領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司都在互動，在此我很樂意一些我IC設(shè)計的關(guān)鍵趨勢的看法。趨勢之一就是，在芯片發(fā)展上，摩爾定律依然還在發(fā)生作用。而且更引人注意的是，F(xiàn)inFET晶體管工藝已經(jīng)應(yīng)用到某些領(lǐng)域了，我認為它正在開啟更一個時代!它是更小尺寸的晶體管，更低功耗的晶體管，更快的晶體管，也許(maybe)還是更便宜的晶體管。

　　請注意我說的是“也許”。因為摩爾定律既包含了技術(shù)上的意義，也有經(jīng)濟上的含義。經(jīng)濟上可能會有些壓力，這并不是壞事，因為現(xiàn)代芯片所創(chuàng)造的價值是巨大的。

　　有意思的一件事，我昨天剛剛與業(yè)界巨頭英特爾的高層聊天，他跟我談起了新一代的16/14納米、10納米甚至是7納米的工藝。事實上我其實已經(jīng)知道這些了，因為我們的幾個技術(shù)專家已經(jīng)與他們在這些工藝節(jié)點上有緊密的合作。

　　當(dāng)然，這些晶體管技術(shù)離我們可能還很遠，但我們都知道，它一定會發(fā)生。我們也正在朝那里努力。

　　另一點需要指出的是，芯片設(shè)計受到PPAY(功耗、性能、尺寸和良率)的限制，同時功能又越來越復(fù)雜，IP復(fù)用變得很重要。由于當(dāng)下正是中國政府大力推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時機，相比其它國家的芯片公司，中國本土芯片設(shè)計公司的IP復(fù)用比例更高，當(dāng)然這也更符合現(xiàn)代的方法。

　　請問20納米和14納米工藝的進展如何?

　　從我們的統(tǒng)計來看，目前22或20納米的進展比較平緩，而45納米和28納米的工藝依然還很強勁。事實上，Synopsys很幸運地深度參與了FinFET工藝的研發(fā)，過去多年都在與伯克利大學(xué)和其它頂尖晶圓制造廠合作。FinFET的IP和工具都已經(jīng)準(zhǔn)備就序。

　　中國IC業(yè)正處于什么樣的水平?

　　從技術(shù)上看來，中國IC設(shè)計業(yè)已經(jīng)取得了很大的成就，中國的IC設(shè)計工程師與西方的頂尖工程師相比都很有競爭力。但大多數(shù)的設(shè)計還沒聚焦在FinFET技術(shù)上，但我認為12-18個月以后會有一些公司達到這個水平。因此在技術(shù)上來說是非常鼓舞人心的。

　　在商業(yè)角度來看，一個非常有意思的結(jié)論是，IC設(shè)計公司的數(shù)量一直在增長，其中也有一些是“一代拳王”。目前大家都看到，有一些公司正在整合或并購，建立成更大規(guī)模的企業(yè)。建立更大規(guī)模一般來說有兩個目的：我認為其中之一是要成為中國IC設(shè)計業(yè)內(nèi)的領(lǐng)軍企業(yè)，另一個目的是要在全球范圍內(nèi)更有競爭力?，F(xiàn)在這里正發(fā)生的事，正是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向成熟的變化。

　　本土IC設(shè)計公司在做16納米FinFET芯片嗎?

　　一些人確實是在關(guān)注16納米FinFET工藝的開發(fā)與使用。芯片設(shè)計上已經(jīng)有公司在做，預(yù)計今年底或明年初就會浮出水面。

　　能介紹一下Synopsys最新要發(fā)布的產(chǎn)品嗎?它能帶給用戶什么好處?

　　Synopsys在三月份同時發(fā)布了新的布局和布線解決方案ICCompilerII、新的仿真系統(tǒng)ZeBuServer-3和新的VerificationCompiler驗證編譯器。其中的ICCompilerII通過使物理設(shè)計的吞吐量實現(xiàn)了10倍的加速，將產(chǎn)能引入到了一個全新的時代，同時它已經(jīng)幫助領(lǐng)先客戶成功流片。ICCompilerII開發(fā)過程也得益于與一些全球領(lǐng)先的設(shè)計團隊的密切合作。將于2014年年中開始供貨

　　此外，Synopsys用戶大會暨技術(shù)研討會(SNUG)中國站將再次于五月在中國三地巡回舉行，Synopsys公司總裁兼聯(lián)合CEO陳志寬博士將在中國三站SNUG進行前瞻性主題演講，同時特別邀請的、來自TSMC和Samsung等標(biāo)桿企業(yè)高級管理層，將在主題演講環(huán)節(jié)將以集成電路設(shè)計的多個重要環(huán)節(jié)為重點，就先進工藝設(shè)計和16FinFET等領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新進行分享

　　我們看到，28納米和45納米的制造工藝在發(fā)布后，成長的速度跟之前幾代工藝都很類似。但進入到22/20納米之后，進展相對比較緩慢。您認為這是什么原因?是成本、技術(shù)問題，產(chǎn)能限制?

　　這是一個很好的發(fā)現(xiàn)。很多公司不愿意進入這些技術(shù)節(jié)點，是因為他們在疑惑：我能進入FinFET工藝嗎?也許是因為目前的技術(shù)上的投資回報并不算好。他們不愿意投入太多力量到這里。我想還有好些家公司都還在28納米節(jié)點等待。

　　FinFET技術(shù)上已經(jīng)可行了，但同時還有其他的替代選項。事實上兩年前我就在期待它，但它的產(chǎn)能利用率確實有些低，沒有預(yù)期這么多公司在使用它。確實，還有很多公司在28納米上排隊等候，28納米正變得越來越成熟。

　　所以，有兩方面的原因：技術(shù)方面的和經(jīng)濟方面的?，F(xiàn)在，人們利用FinFET工藝來制造非常先進的、高數(shù)量級的芯片。今天，我們也有好幾家客戶已經(jīng)開始用它來設(shè)計芯片了。

　　你的觀察是對的，我知道好幾家晶圓制造企業(yè)在投資在20納米工藝，但沒有把握有多少客戶會選擇它。

　　您對FDSOI工藝有什么看法?Synopsys會支持它嗎?

　　答案是肯定的。我們已經(jīng)有客戶在利用我們的工具來開發(fā)FDSOI工藝。坦白講，業(yè)界確實正在討論是否要用FDSOI來替代20納米工藝，直到能等到更有成本優(yōu)勢的FinFET技術(shù)出現(xiàn)。

　　對于這個問題的看法我想我必須非常小心謹慎。關(guān)于這一塊我確實知道人們在做許多工作，但我必須道歉，如果我告訴你我的看法，則會。。。(笑)

　　我認為還是值得投資進去的。因為這里有三個考量，一是性能與功耗的考量，第二是芯片成本的考量。你可以計算一下你投入到這里是否會值得，當(dāng)然還有一個考量就是，要進入到另一個新的工藝節(jié)點你還需要投資多少?

　　您認為接下來中國半導(dǎo)體行業(yè)的熱點會在哪里?

　　每次來到中國，我都會感到很有活力，好像我又回到了25歲。在這里，總是會有很多的機會，當(dāng)然也會有很多挑戰(zhàn)。

　　中國政府的資金為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供的動力支援，尤其是針對那些先進的技術(shù)。我認為下面這些將會成為熱點：高端的TD-LTE芯片、高性能的CPU、物聯(lián)網(wǎng)等。