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中国半导体上游产业链八面观

时间:2019-12-13 作者:Yorbe Zhang 阅读:
IC设计业的发展离不开其上游生态链的支持。EETimes-China、EDN-China和ESM-China在现场采访了覆盖EDA/IP、Foundry、以及设计服务的多位高层,全面解读和总结为中国Fabless公司提供服务的上游产业链的最新动态……
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ICCAD 2019年会堪称中国半导体产业链的同行大聚会,吸引了来自全国各地及海外近3000位半导体行业专业人士参与。s4hEETC-电子工程专辑

中国IC设计业的各项指标将再创历史新高。在中国半导体行业协会IC设计分会理事长魏少军教授分享的年度总结报告中,中国IC设计公司的数量已达到1780家,2019年销售额预计为3084.9亿元人民币,并预计在全球IC产品销售额中首次突破10%。s4hEETC-电子工程专辑

IC设计业的发展离不开其上游生态链的支持。EETimes-China、EDN-China和ESM-China在现场采访了覆盖EDA/IP、Foundry、以及设计服务的多位高层,全面解读和总结为中国Fabless公司提供服务的上游产业链的最新动态。s4hEETC-电子工程专辑

本文覆盖以下8部分内容:

  1. AI和云: EDA业界的两个热词

  2. EDA覆盖从芯片到系统的完整设计流程

  3. 中国本土EDA厂商长足发展

  4. IP:越来越得到中国厂商的重视

  5. Chiplet和Design Lite

  6. 保护知识产权:“宁缺毋滥”还是“宁滥勿缺”?

  7. 晶圆代工:与时共进

  8. 国产替代引发晶圆代工产能吃紧

AI和云: EDA业界的两个热词

AI与EDA工具的结合是最近几年的一个热点,使EDA工具更具备自我学习能力,进而提高效率。s4hEETC-电子工程专辑

新思科技一直在强调Shift Left的设计理念,让客户将更多精力放在上层的应用软件上。该公司也已经在其EDA工具中增加AI辅助设计,利用其多年积累的数据和设计经验,将硬件抽象和建模,此外,新思还在中国成立了人工智能实验室,以针对国内繁杂的应用场景研究和开发AI算法和软件,更好地协助客户发挥AI的价值。s4hEETC-电子工程专辑

新思科技中国董事长兼全球资深副总裁兼葛群表示:“AI在EDA工具的应用有更深层次的软件和工程问题。最早的EDA工具并不是基于AI算法或者是做一个基本的数据结构的设计。很多年前,每个EDA工具可能投资十年以上,现在的EDA工具都是十年前设计的,当时并没有考虑到云端和AI,所以真正AI用起来,第一步是你能够接收足够多的数据,并且提取出你要的信息。现在新思在开发新的EDA工具过程中,我们统一了新的数据结构,它能够充分利用未来AI的技术,让EDA每个环节很清楚知道需要什么信息,同时做AI分析之后,帮助早期或者其他环节能够改进参数设定或者工艺流程。”s4hEETC-电子工程专辑

“以复杂的PLL设计为例,如果做PLL设计仿真需要设上万参数,才能让PLL仿真收敛。如果采用AI,就可以告诉工程师,根据过去的数据和参数是可以收敛的。这就把以前工程师们的积累,传递给新的工程师,做到更快、更好的效果。这就是AI可以给EDA带来的巨大帮助。”葛群继续分享到。s4hEETC-电子工程专辑

AI在EDA工具上的应用首先体现在后端布局布线和模拟版图设计上。据Cadence南京凯鼎电子副总裁刘矛介绍,从模拟设计来说,在不影响原来设计方法学的基础上,可以很快看到AI给设计带来的提高。对于前端设计,Cadence有一个团队从7、8年前就开始研究AI对前端设计,包括仿真上的帮助。s4hEETC-电子工程专辑

Mentor, a Siemens Business将AI应用到其自身产品,并整合到西门子的完整虚拟验证和以Digital Twin为基础的工业软件组合里。Walden Rhines博士在其主题演讲中还专门从半导体生态系统和产业投资的角度分析了AI芯片及AI初创企业的兴起,并预测中国在需要庞大数据量采集和挖掘的应用场景会出现全球领先的AI技术和独角兽公司。s4hEETC-电子工程专辑

工具上云是被EDA业界提及了多年的一个趋势,芯片设计业是否已认同?s4hEETC-电子工程专辑

Cadence南京凯鼎电子副总裁刘矛表示,大规模并行计算的算法和拓扑结构使得芯片设计的时间和PPA都有了大幅提高。不管是芯片整体设计的周期缩短,还是整体芯片设计性能的提升,云计算已经在芯片设计中发挥了重要作用。s4hEETC-电子工程专辑

“中国目前的现状是芯片需求巨大,更需完善的EDA工具和IP产品线,以及足够的人才储备。将EDA工具和IP搬到云端,不但可以大大简化设计流程,而且可以降低IP和EDA被盗取的风险。如果设计后端和基础设置都部署在云端,就可以大大解放生产力,缓解IC设计人才短缺问题。” 刘矛表示。按照他的介绍,南京凯鼎电子是Cadence于2017年底在南京成立的一家子公司,是中芯国际14纳米工艺上IP目前唯一供应商,并将于明年2月份,发布其为腾讯公司开发的第一颗人工智能芯片。s4hEETC-电子工程专辑

摩尔精英CEO张竞扬分享了他的观点:“以前讲云都是云计算的厂家,谈云更多在IT层面,云有多少性能提升,这些对芯片行业有帮助,但是主要的帮助其实并不是来自于从机房到云的提升,而且到了云之后,改变了整个协作模式。过去协作模式是一个公司内部协作,一旦上云之后,是全行业在协作,涉及人员上了两个数量级,这样就会带来效率的提升。这样的云,我们总结了8个字‘各自成云、永不落地’。”s4hEETC-电子工程专辑

而Mentor, a Siemens Business荣誉CEO Walden Rhines博士认为目前影响EDA上云快速推广的一个原因是其隐含成本,共享资源的理念还需要技术实现和市场接受才行。s4hEETC-电子工程专辑

与此同时,代工企业也在积极上云。以TSMC为例,该公司去年携手云平台服务商和EDA供应商启动了OIP虚拟开发环境(VDE)项目,其中,Cadence云端EDA环境构建在微软Azure云平台上,而新思科技将其云方案搭建在AWS平台上。s4hEETC-电子工程专辑

1.jpgs4hEETC-电子工程专辑

左至右:Mentor, a Siemens Business荣誉CEO Walden Rhines博士、芯原微电子董事长兼总裁戴伟民博士、索喜科技(Socionext)中国事业部总经理刘珲、和舰芯片制造(苏州)公司销售副总经理林伟圣s4hEETC-电子工程专辑

EDA覆盖从芯片到系统的完整设计流程

EDA不再单单是芯片设计的工具,已经向后延伸到功能模组、PCB板卡和系统整机。s4hEETC-电子工程专辑

新思科技的解决方案覆盖from Silicon to Software。经过多年的深耕,已经覆盖从芯片到软件的系统化设计工具,为整个产业链提供完整的设计工具和解决方案。新思科技中国董事长兼全球资深副总裁葛群也多次强调,新思不仅关注客户,也关注客户的客户,即帮助其芯片客户应对潜在的应用场景和系统需求。s4hEETC-电子工程专辑

“新思很早就不再定位为单纯的EDA公司。我们看到传统意义上的芯片公司现在大概三分之一的人在做硬件,三分之二做系统软件,其实我们芯片公司也慢慢转型,不单单提供芯片,还要提供更多解决方案给客户。从更宽泛意义论,我们还是做电子设计自动化,但是提供系统性的解决方案给用户。对客户更重要的是软硬件融合和系统融合,我们要做的工作是定义一个非常好的模型。EDA公司的传统是建模,我们把模型提取出来,看到抽象的信息,可以更高层次的做芯片设计,不像以前需要了解详细参数。”葛群表示。s4hEETC-电子工程专辑

2.jpgs4hEETC-电子工程专辑

左至右:台积电(南京)总经理罗镇球、新思科技中国董事长兼全球资深副总裁兼葛群、锐成芯微(ACTT) CEO向建军、国微集团高级副总裁兼S2C CEO林俊雄s4hEETC-电子工程专辑

Cadence三年前推出了系统设计的概念,从整个系统考虑,无论是芯片封装还是软件设计,最近又引入了电磁分析和热分析,主要目的是帮助系统公司和芯片设计公司从设计构思之初就把系统设计的每一个方面都考虑进去。通过这些软件导入,在系统公司引入设计流程之后,设计周期相比传统的设计流程减少了30%以上的时间。s4hEETC-电子工程专辑

三年前西门子宣布收购Mentor,并将其纳入西门子产品生命周期管理(PLM)软件业务,最近更名为西门子数字化工业软件。据Walden Rhines博士称,Mentor, a Siemens Business这两年的业务增长速度十分显著,这要归功于西门子强劲的系统设计客户基础和市场需求。s4hEETC-电子工程专辑

Silvaco公司CEO Babak Taheri博士在高峰论坛主题演讲中提到从原子到系统的设计理念,更将EDA工具往前延伸到纳米级原子材料属性和能量水平。该公司提出的设计技术协同优化(DTCO)是一种基于软件的半导体工艺节点开发方法,可以衡量和提高技术元素对电路性能的影响。s4hEETC-电子工程专辑

中国本土EDA厂商长足发展

伴随着中国半导体设计业的快速发展,中国本土EDA厂商在最近几年取得了长足发展。s4hEETC-电子工程专辑

作为中国EDA业的代表之一,华大九天副总经理董森华称该公司现在已经可以提供模拟设计全流程、数字SoC设计优化解决方案、晶圆制造辅助EDA工具以及平板显示设计全流程,对中国集成电路产业和平板显示产业做出了不小的贡献。十年来,华大九天已经在全球发展了300多家客户。“在EDA市场,光靠国产情怀和便宜的价格是无法参与竞争的,也不可能得到客户的认可,核心和关键还是要技术创新,以客户需求为导向,做有竞争力的、符合市场需求的产品才能得到市场的认可、客户的认同。”董森华认为。华大九天在模拟方面已经拥有自己的全流程产品,现在数字设计方面也开始加强自己的核心技术和产品方案,并正在积极研发和布局更多的核心工具产品。s4hEETC-电子工程专辑

3.jpgs4hEETC-电子工程专辑

左至右:Arm中国产品研发副总裁刘澍、华大九天副总经理董森华、Silvaco全球副总裁及中国区总经理Sharon Fang、Silvaco CEO Babak Raheri、北京芯愿景联合创始人兼董事总经理张军s4hEETC-电子工程专辑

然而,中国EDA的基础还比较薄弱,发展到今天也只有十几家EDA公司,且规模都较小,这是目前本土EDA产业的现状。s4hEETC-电子工程专辑

2018年被国微集团收购的S2C是一家专注于FPGA快速原型验证的EDA供应商,S2C CEO林俊雄认为本土小型EDA公司在匹配客户需求和市场动向方面比EDA巨头反应更快,通过技术和市场的差异化可以在中国庞大而快速增长的半导体市场找出独特的发展之路。“本土EDA厂商要通过收购兼并才能快速发展起来,但目前适合兼并的本土EDA公司很少,希望有更多业界人士加入EDA行列,以共同发展和推进中国IC产业发展。”他表示。s4hEETC-电子工程专辑

葛群以新思的发展历史为例,给出了发展中国本土EDA行业的建议。新思成立30多年来,通过自身技术积累和收购90多家EDA和IP相关公司才发展到今天的规模。“这个行业不是赚快钱的行业,需要技术的积累和沉淀,并且要始终专注于自身优势和客户需求的变化而做出适当调整,才能发展壮大,”他强调,“明年是新思科技进入中国的第25年,新思将继续与合作伙伴一起努力,推动中国半导体产业的发展。”

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Yorbe Zhang
ASPENCORE亚太区总裁。
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