EDA廠商相助，中國IC設(shè)計業(yè)大跨越

　　根據(jù)工業(yè)和信息部發(fā)布的官方數(shù)據(jù)，2011年***IC設(shè)計產(chǎn)值達(dá)到686.81億元人民幣，年增率25%，首次突破百億美元大關(guān)，占全球IC設(shè)計業(yè)的比重已提升至13.89%，位居全球第三。

　　目前***IC設(shè)計公司已經(jīng)超過500家，并有部分公司于2010-2011年間成功上市。***IC設(shè)計公司數(shù)量增長的同時，實力也在逐步增強。根據(jù)IC Insight公布的2011年全球前20大IC設(shè)計業(yè)者名單，兩家***公司（海思和展訊）首次榜上有名。***IC設(shè)計業(yè)正在集體式大跨越。

　　***IC設(shè)計業(yè)高端突破

　　Mentor Graphics副總裁及亞太區(qū)總裁彭啟煌認(rèn)為，國內(nèi)許多IC設(shè)計公司在2011年有顯著增長，尤其是幾家領(lǐng)先的無晶圓芯片廠，我們相信這種趨勢將在2012年持續(xù)，***仍然是世界上半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)增長最快的市場之一。這種增長主要是因為這些領(lǐng)先的IC設(shè)計公司采用了先進(jìn)的工藝比如40nm，甚至28nm工藝。因此，***IC設(shè)計公司正在遇到行業(yè)巨頭同樣的技術(shù)挑戰(zhàn)，需要最先進(jìn)的EDA工具來幫助他們完成設(shè)計。

　　圖1： Mentor Graphics副總裁及亞太區(qū)總裁彭啟煌

　　Cadence副總裁及***區(qū)經(jīng)理劉國軍認(rèn)為隨著***本土IC企業(yè)的增加，現(xiàn)有企業(yè)設(shè)計團(tuán)隊的擴大，IC設(shè)計公司將會進(jìn)一步聚集在以珠三角/長三角/北京為代表的產(chǎn)業(yè)鏈集中區(qū)域，并因此持續(xù)帶動對專業(yè)人才需求的增長。同時，跨國公司繼續(xù)向***國內(nèi)遷移設(shè)計團(tuán)隊是人才需求增大的另外一個主要原因。長三角、珠三角、和北京地區(qū)等傳統(tǒng)的集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)聚集地將顯露出人力成本高和人才流動快的不利局面，而成都、西安等擁有豐富的人才資源的二三線城市對于跨國公司和本土公司都有巨大的吸引力。這些因素將進(jìn)一步加大專業(yè)IC設(shè)計/驗證人才的短缺，因此而導(dǎo)致的人力成本攀升會促使小型企業(yè)和創(chuàng)業(yè)企業(yè)向二三線城市遷移。這類企業(yè)因為關(guān)鍵技術(shù)掌握在少數(shù)核心成員手中，對人力的需求不是太旺盛，加上物價上漲和地方政府的政策扶持影響，二三線城市更有利于其培養(yǎng)相對穩(wěn)定的后續(xù)技術(shù)梯隊。這種模式下，2012年將會出現(xiàn)聚集地人才爭奪繼續(xù)風(fēng)起云涌，人才流動加快，小公司偏安一隅的格局。

　　圖2： Cadence副總裁及***區(qū)經(jīng)理劉國軍

　　同時他認(rèn)為，***IC設(shè)計業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，與美國、***相比在工藝節(jié)點及設(shè)計復(fù)雜性方面的差距正在縮小。以國內(nèi)IC龍頭企業(yè)為代表的設(shè)計界在2011已經(jīng)開始了28nm的技術(shù)儲備和研究。其余大量的消費類和移動設(shè)備芯片組提供商也開始試水40nm及以上工藝，2012年將會進(jìn)入真正的量產(chǎn)階段。因為***的很多IC公司在某些領(lǐng)域已經(jīng)具備和國際公司競爭的能力，從而機會成為首要條件，誰能搶占市場的橋頭堡將會給其后來的競爭對手制造很大的麻煩。因此，向先進(jìn)工藝遷移是***IC企業(yè)快速換取性能的殺手锏，而IP的使用是換取效率的最直接手段，因此IP的使用將會急劇增加。加上國內(nèi)設(shè)計公司大都?xì)v史短暫，沒有很強的產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)驗積累，先進(jìn)工藝上流片失敗導(dǎo)致的成本壓力，以及國內(nèi)公司在先進(jìn)工藝經(jīng)驗的欠缺，這些也是對IP需求或依賴的原因。

　　據(jù)估計，***IC的消費量在2012年將會穩(wěn)步提升，其中大量IC需要進(jìn)口的格局不會有大的改變，自給的份額雖然也會增大，但是其份額依然會是小部分。但是在自給的份額中，高端IC的增加速度將會大幅提升。在***，2011年整機市場份額快速增長，其對本土企業(yè)支持的要求也顯著提高，在本土企業(yè)能夠提供相同或相近性能的產(chǎn)品同時，國內(nèi)企業(yè)在支持和反應(yīng)速度上的優(yōu)勢將會凸顯，在和整機市場緊密結(jié)合的同時，其經(jīng)濟(jì)效益的增加會進(jìn)一步反哺IC設(shè)計企業(yè)，從而使IC企業(yè)的設(shè)計能力、設(shè)計規(guī)模和產(chǎn)品線進(jìn)一步提升。加上高端芯片相對較大的利潤空間和較低的競爭態(tài)勢，勢必讓更多具有此類IC設(shè)計能力的企業(yè)加入高端IC的供貨商行列。

　　SpringSoft 企業(yè)市場副總裁Mark Milligan認(rèn)為：“我們看到來自國內(nèi)IC設(shè)計公司的以手機芯片和平板電腦處理器為代表的新產(chǎn)品大量為市場所接受。為了實現(xiàn)這些更復(fù)雜更高端的芯片，新的設(shè)計方法學(xué)和EDA工具不斷被引進(jìn)，***IC設(shè)計業(yè)的總體技術(shù)能力隨之進(jìn)步?！笨焖侔l(fā)展的移動終端設(shè)備尤其受到國內(nèi)IC設(shè)計公司的青睞，而目前中低端智能手機市場的迅猛發(fā)展也為國內(nèi)IC設(shè)計公司提供了更多可能，因此可迅速投入以及性價比較高的IP是***IC設(shè)計公司的首選。***IC設(shè)計公司在高端處理器設(shè)計上跟進(jìn)得很快。例如，海思采用A9內(nèi)核做8核網(wǎng)絡(luò)SoC。另外創(chuàng)維集團(tuán)也推出了第一臺基于Cortex A9的Android 3D TV，還有很好幾個本地IC公司采用A9內(nèi)核的芯片已用于智能手機和平板電腦，甚至是國際品牌的終端。

　　圖3： MIPS***區(qū)市場總監(jiān)費浙平

　　***晶心科技總經(jīng)理林志明則認(rèn)為：“***IC設(shè)計公司的需求除了CPU核心外，還需要相應(yīng)對的周邊IP或是平臺IP，此外在整體SoC系統(tǒng)設(shè)計方法論上特別需要技術(shù)服務(wù)，因為每個不同廠家的核心競爭力、技術(shù)團(tuán)隊、時間、資源配置均有不同，各家廠商也將資源放在最為迫切的地方，因此對于IP工具的供貨商而言技術(shù)上的服務(wù)就有特別的需求。我們看到在全***市場中對于８位的CPU與嵌入式系統(tǒng)，逐步有朝向更高階的３２位來轉(zhuǎn)換的需求，且近日在產(chǎn)業(yè)媒體上看到許多文章都指出８位的系統(tǒng)在市場上逐漸的淡出，而３２位嵌入式微系統(tǒng)的需求則為成長的，這表示在此市場中已有所變化，尤其針對３２位所供應(yīng)的IP、CPU、以及嵌入式內(nèi)存的需求大增，這樣的變化算是比較自然的，因為各類的產(chǎn)品都有更快速、更微小與更智能化的需求?！?/p>

　　井噴之后的反思

　　2011年開始迎來了智能手機的井噴行情，整個***的IC行業(yè)只能用一個詞來形容：“亢奮”。***投身于硬件軍備競賽之中，無論是多核、還是工藝從40nm向28nm的躍遷，都呈現(xiàn)激進(jìn)的局面。這可能是***的IC設(shè)計行業(yè)群體性第一次離前沿水平如此接近。MIPS***區(qū)市場總監(jiān)費浙平認(rèn)為這是好現(xiàn)象，希望能有更多的國內(nèi)設(shè)計公司在這波浪潮中賺到錢并得到歷練，成為一家穩(wěn)定的公司。但是另一方面，除了展訊能夠涉足智能手機之外，這些投入最大的大項目幾乎全部的目標(biāo)市場都集中于一年四、五千萬的平板電腦市場，再加一點小小的播放器市場。

　　國內(nèi)IC公司在追求設(shè)計前沿化的過程當(dāng)中對最新和高端的IP需求出現(xiàn)了集體井噴，但同時很多人也開始討論，大家都用同樣的IP，憑什么誰比誰性能高、功耗好？尤其在移動AP方面這尤其明顯，因此市場上充斥了各類無厘頭式的SoC指標(biāo)比較和benchmark測評，甚至直接在指標(biāo)測評上面弄虛作假。這其實主要反映兩個問題：首先，集成雖然也是創(chuàng)新，也有一定的技術(shù)難度，但是看起來可以發(fā)揮的空間不大。而且畢竟集成創(chuàng)新沒有特別的門檻，長期競爭下來一定會趨于同質(zhì)。其次，掌握更多的核心IP還是有明顯優(yōu)勢，比如高通自己設(shè)計CPU、NV的GPU、三星自己的工廠。就國內(nèi)公司來講，全勝有很多自己的模擬IP從而提高集成度、君正自己設(shè)計的CPU有明顯的功耗優(yōu)勢。所以現(xiàn)在很多國內(nèi)SoC公司開始談?wù)摵诵腎P的差異化，但是基本上還是力不從心。也有些公司嘗試不惜重金大膽應(yīng)用最先進(jìn)的IP，以取得市場領(lǐng)先，但是很快大家又都一擁而上，某種程度推升了目前的硬件軍備競賽。

　　EDA廠商的IP之路

　　綜上所述，IP之于IC公司越來越重要，所以，除了傳統(tǒng)的IP供應(yīng)商以外，現(xiàn)在EDA廠商也積極加入IP市場競爭。Cadence自2010年收購Denali以來，持續(xù)的投資于IP業(yè)務(wù)的發(fā)展，利用IP的優(yōu)勢并結(jié)合Cadence專業(yè)的AMS工具，擴展IP業(yè)務(wù)以超越Denali的傳統(tǒng)領(lǐng)域，例如針對高端節(jié)點的DDR Hard PHY。自去年Hard PHY推出以來，已被全球眾多著名客戶所采用，其中不乏眾多知名的***企業(yè)。此外，Cadence于近日發(fā)布的 PCIe Gen 3 PHY以及完整的NVMe子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)集合了PCIe控制器、帶有NVMe控制器的PHY，以及可擴展固件接口。對IP子系統(tǒng)的擴充使客戶可以在迅速發(fā)展的市場中快速的采用新功能。在過去的12個月里，Cadence開發(fā)及發(fā)布的新IP包括：DDR4， LPDDR3，存儲空間中的WideIO， ONFI3， 以及針對存儲市場的NVMe和100G以太網(wǎng)。以Cadence 2年多前首先發(fā)布的PCIe Gen3為例，已經(jīng)幫助多個客戶將產(chǎn)品配置提升了16倍，同時完全支持所有符合標(biāo)準(zhǔn)的高端性能。

　　彭啟煌則透露：“Mentor自2008年就剝離了IP業(yè)務(wù)，因為我們不希望與我們的戰(zhàn)略客戶有沖突。然而，當(dāng)我們看到機會不與我們的主要客戶相沖突，同時又能提供獨特而先進(jìn)的IP時，我們還會繼續(xù)投資。比如，在2010年中，Mentor收購了針對無線及消費類產(chǎn)品所需要的低功耗，以及高性能運算所設(shè)計的嵌入式內(nèi)存及編譯器的 IP供應(yīng)商Novelics，就是一個很好的例子?！?/p>

　　由于市場的急速發(fā)展，***的IC設(shè)計公司在EDA和IP等專用工具上的應(yīng)用，將會出現(xiàn)前所未有的革命性變化，這種變化是以前面提到的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)變化為前提的。EDA工具永遠(yuǎn)與產(chǎn)品的挑戰(zhàn)性有關(guān)，回顧***IC企業(yè)的發(fā)展，我們國家在0.18um設(shè)計上停留了相當(dāng)長的時間，在這期間，EDA工具的更新也停留了相當(dāng)長的時間。但是隨著設(shè)計的復(fù)雜程度及工藝向40/28nm的遷移，設(shè)計中出現(xiàn)的各種挑戰(zhàn)對EDA工具和IP工具的應(yīng)用提出了全新的要求：驗證的多樣化和速度、物理設(shè)計的向前遷移、低功耗的全面需求、多核的一致性、DFM的考量、封裝效應(yīng)在芯片內(nèi)部的預(yù)防等等。眾多的IC設(shè)計和制造難點都將出現(xiàn)，并且在日益壓縮的設(shè)計周期下變得更加難以處理，加上設(shè)計失敗在經(jīng)濟(jì)和時間上帶來的不可能接受的成本，EDA工具和IP工具應(yīng)用將會成為保證流片成功的最后一道屏障。而且，EDA工具將會不再是一個簡單的工具，EDA公司也不再是一個簡單的工具提供商，而是一個服務(wù)商，需要和客戶就項目的實際需求，在共性的平臺以外提供定制化的服務(wù)，從而使雙方的效能達(dá)到最大化，實現(xiàn)共贏。這是一個系統(tǒng)工程，需要從設(shè)計的最初期一直到板級綜合考慮。因此劉國軍認(rèn)為，“只有像Cadence這樣在所有設(shè)計階段都能覆蓋的EDA巨擘，才能提供行業(yè)真正需要的、完善的解決方案。同時，EDA廠商從軟件供應(yīng)商向服務(wù)提供商的轉(zhuǎn)換，也會給行業(yè)帶來新鮮的變化。”彭啟煌也提到，“Mentor 公司針對使用先進(jìn)工藝制程，高集成度的超大型SOC，提供了創(chuàng)新且獨到的解決方案。例如針對40/28nm良率問題的DFM處理方法，以及系統(tǒng)級設(shè)計及軟硬件協(xié)同驗證的ESL平臺，都能夠幫助客戶降低設(shè)計風(fēng)險，并大幅度縮短產(chǎn)品從設(shè)計到量產(chǎn)上市的時間。另外，硬件仿真也是最近的一個熱門話題，由于設(shè)計的復(fù)雜度以及晶體管數(shù)量的不斷增加，軟件仿真已經(jīng)不能滿足驗證的需求。硬件仿真將成為將來在設(shè)計驗證的主流。

　　Mark Milligan認(rèn)為，***IC設(shè)計公司除了引進(jìn)最先進(jìn)的IP以外，也更多采用了先進(jìn)的驗證方法學(xué)。比如基于OVM/UVM的SVTB驗證環(huán)境已經(jīng)普遍在大中型IC設(shè)計公司采用；FPGA原型板用于SoC驗證以彌補軟件仿真速度上的不足也已開始在一些領(lǐng)先IC設(shè)計公司成為驗證手段的重要部分；形式驗證開始作為動態(tài)驗證的補充，驗證環(huán)境品質(zhì)管理的觀念開始進(jìn)入一些大公司的***設(shè)計團(tuán)隊等等。

　　貼心服務(wù)，各出絕招

　　除了提供IP以外，針對***的IC設(shè)計公司，各個IP和設(shè)計工具供應(yīng)商都提供了針對性的服務(wù)來滿足國內(nèi)客戶的特別需求。

　　目前晶心科技（Andes）正與ICC單位配合提出共推的服務(wù)，此外，對于***的客戶晶心科技也提供會員制的生意模式，為各客戶的需求提供特別的服務(wù)，晶心科技所提供的服務(wù)都是具有〝價值與加值〞特性，目的是期望幫助客戶發(fā)揮其優(yōu)勢的競爭力，雙方的合作可以達(dá)到其目標(biāo)并創(chuàng)造雙贏的結(jié)果。

　　ARM***區(qū)總裁吳雄昂宣稱：“目前，在我們的ARM Connected Community中，一共有950多家合作伙伴，其中來自***的合作伙伴數(shù)量已經(jīng)超過了142家。過去一年多的時間內(nèi)，我們建立了更為強大的***本土支持團(tuán)隊，有了更多的工程師。我們的基本原則是，盡量提供生態(tài)架構(gòu)，讓合作伙伴來生產(chǎn)具體的產(chǎn)品，我們本身只做核心這部分。合作伙伴可以搭建自己的平臺，然后我們會提供各種各樣的增值服務(wù)，并幫助廠商去實現(xiàn)最終的產(chǎn)品。每個廠商的做法不一樣，我們的主要目的是豐富總體的解決方案。ARM的成功實際上不是ARM本身的成功，還是整個ARM生態(tài)系統(tǒng)的成功，所以我們會一直把我們的注意力放在怎么樣才能幫助我們的合作伙伴在這個生態(tài)系統(tǒng)上獲得成功。在***，我們需要注重的是保證我們***的這些合作伙伴，真正在他自己出的產(chǎn)品上取得成功。”

　　圖4： ARM***區(qū)總裁吳雄昂

　　費浙平覺得，時差和語言是國內(nèi)客戶的兩個最主要障礙，因此本地工程師的支持就非常重要。MIPS在***的業(yè)務(wù)人員很少，但是工程師數(shù)量是業(yè)務(wù)人員的5倍。不過現(xiàn)實中，總部資源在客戶服務(wù)中還是具有不可替代的作用，畢竟總部的人員更靠近核心研發(fā)。最近他有一個很深刻的體會，除了本地的支持力量之外，總部也必須要有非常得力的技術(shù)支持資源，最好是華人工程師，他（她）需要懂中文、愿意加班（因為時差）。所幸在MIPS總部，正好有幾位這樣的華人工程師，其中整個支持團(tuán)隊的頭就是國內(nèi)出去的工程師，為他們的國內(nèi)客戶支持起到了非常大的作用。

　　劉國軍認(rèn)為，***IC設(shè)計企業(yè)對研發(fā)投入及最終產(chǎn)品的成本非常敏感，并且更愿意與包括設(shè)計服務(wù)公司及IP供應(yīng)商在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈伙伴合作，因此其所需要的服務(wù)也有其特殊性和針對性。尤其是在同質(zhì)化嚴(yán)重的今天，從產(chǎn)業(yè)鏈的角度解析行業(yè)的發(fā)展和方向是***企業(yè)最為需要的服務(wù)，從整機的角度，對市場做出正確的評估，為IC企業(yè)的定向和發(fā)展提供數(shù)據(jù)，避免一擁而上的局面和競爭浪費，是***IC企業(yè)良性競爭和健康發(fā)展的首要條件。***IC設(shè)計公司在產(chǎn)品定位和長遠(yuǎn)研發(fā)規(guī)劃上需要幫助，由于各公司的實力還不夠強大，需要形成互相支持的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)，這需要行業(yè)共識，共同搭建資訊平臺，在數(shù)據(jù)共享和引導(dǎo)上提供專業(yè)的意見和建議，這將會是一個長期的課題。

　　彭啟煌認(rèn)為，***也有很多規(guī)模較小的公司，服務(wù)當(dāng)?shù)氐募?xì)分市場，以及一些政府資助的項目。為了服務(wù)這些創(chuàng)業(yè)者，Mentor一直與政府緊密合作，支持孵化中心，直到這些初創(chuàng)公司發(fā)展成一定規(guī)模。