SoC、ASIC：集成電路設(shè)計(jì)公司關(guān)注點(diǎn)

作者序：2005年應(yīng)中國(guó)電子報(bào)邀請(qǐng)，我和馬啟元（董事長(zhǎng)）博士寫(xiě)了一篇類似文章?；剡^(guò)頭看確實(shí)有意義。故再用閑暇時(shí)間，應(yīng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫（ICVIEWS）邀請(qǐng)做一篇展望文章，以其對(duì)某些讀者可能有用。

從2014年開(kāi)始，我國(guó)政府開(kāi)始鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展，這是繼2000年18號(hào)文件出臺(tái)以來(lái)，給予集成電歷史上最強(qiáng)勁的支持，包括大基金及各種風(fēng)險(xiǎn)投資。此后，2018年開(kāi)始我國(guó)的芯片制造、設(shè)計(jì)、材料、裝備等圍繞IC的企業(yè)群起，并呈現(xiàn)“多點(diǎn)開(kāi)花”的局面。一時(shí)間“遍地英雄下夕煙”，爭(zhēng)相拼搶中國(guó)巨大的IC市場(chǎng)。與此同時(shí)，國(guó)外名牌企業(yè)也開(kāi)始減慢切入中國(guó)的IC行業(yè)，并在某些關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)嵭小皣范陆亍薄?/span>

在這種情況下，中國(guó)的IC企業(yè)如何走出一條適合自己發(fā)展的路，特別是IC設(shè)計(jì)企業(yè)從什么樣的市場(chǎng)和產(chǎn)品下手，這將是本文探討的要點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)適合發(fā)展SoC/ASIC

根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，繼2001年后中芯國(guó)際等企業(yè)培養(yǎng)了一批IC人才，現(xiàn)已進(jìn)入“壯年”，但因某些眾所周知的原因，國(guó)內(nèi)人才有一個(gè)斷層——2到10年的工程師很少。且人才儲(chǔ)備量不夠。并且各高校成立的集成電路學(xué)院培養(yǎng)的人才也要時(shí)間。引進(jìn)“外援”，如印度的工程師好像也不現(xiàn)實(shí)。更為嚴(yán)峻的是各小企業(yè)在融到資金后“挖”關(guān)鍵人才，但又形成不了一個(gè)“出活”的團(tuán)隊(duì)。相反，中國(guó)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)方面有很多的人才和經(jīng)驗(yàn)。

中國(guó)每年可培養(yǎng)出世界上最多的電子工程畢業(yè)生(包括通信、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)控制)，這些畢業(yè)生都可加入到SoC(ASIC)設(shè)計(jì)的這個(gè)領(lǐng)域來(lái)。微電子專業(yè)的畢業(yè)生有1/3進(jìn)入工藝領(lǐng)域，另1/3進(jìn)入SoC設(shè)計(jì)領(lǐng)域，而模擬電路只能從十所左右高校的微電子專業(yè)畢業(yè)生中來(lái)。并且由于高端模擬、RF電路開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，和整機(jī)相距較遠(yuǎn)，故可留給少數(shù)IP供應(yīng)商去做。至于低端的模擬，應(yīng)避免惡性價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，產(chǎn)品重復(fù)。

綜合來(lái)看，在我國(guó)發(fā)展SoC設(shè)計(jì)是最佳方案。

發(fā)展有自主和“拳頭”產(chǎn)品

近年小公司雨后春筍，“內(nèi)卷”“抄作業(yè)”現(xiàn)象頻現(xiàn)。有些公司近期可以流片產(chǎn)品。但面對(duì)市場(chǎng)變化，新的產(chǎn)品定義較為頭疼。有些“聰明”的小公司已考慮抱團(tuán)取暖。畢竟五個(gè)手指頭不如一個(gè)緊握的拳頭。

鑒于中國(guó)目前專利數(shù)量相對(duì)較多和專利質(zhì)量低，如想模仿國(guó)外產(chǎn)品來(lái)復(fù)制國(guó)外現(xiàn)有的產(chǎn)品，則會(huì)遇到法律的阻礙，而繞過(guò)國(guó)外的專利又是非常麻煩的事情，故開(kāi)發(fā)有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，更需要有技術(shù)功底的公司，對(duì)國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)對(duì)公司都有好處。由于中國(guó)整機(jī)企業(yè)的發(fā)展很好也十分迅速(每年進(jìn)口集成電路位居第一)，在整機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)上中國(guó)逐漸有了發(fā)言權(quán)，那么這條路還是行得通的。

如何發(fā)展“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”呢？一個(gè)是大量發(fā)展應(yīng)用軟件，另一個(gè)就是聚焦數(shù)字IC設(shè)計(jì)，包括算法。實(shí)際上，算法、DSP又是中國(guó)工程師的強(qiáng)項(xiàng)。如能將標(biāo)準(zhǔn)組件做完，那么市場(chǎng)就會(huì)成為中國(guó)的。至于射頻、模擬模塊，切入市場(chǎng)是至關(guān)重要的，國(guó)內(nèi)可以先外接或用品牌IP。先發(fā)展外圍產(chǎn)品，如功放、音頻、攝像頭、電源管理IC等，用“農(nóng)村包圍城市”的方式先占領(lǐng)周邊市場(chǎng)，并培養(yǎng)自己的技術(shù)力量，再逐步進(jìn)入主打產(chǎn)品。發(fā)展有中國(guó)特色的IC。

集成電路的分類有幾種。大體上有可以分為消費(fèi)、工業(yè)、汽車；或傳統(tǒng)分類3C——電腦、通訊、消費(fèi)電子(Computer，Consumer，Communication)。本文從3C談起。

第一個(gè)談電腦（Computer）。這是一個(gè)較為“老”的行業(yè)，CPU本身開(kāi)發(fā)并不是一件難事，關(guān)鍵是人們對(duì)相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)，硬件調(diào)試平臺(tái)的熟悉程度。這個(gè)領(lǐng)域一直被英特爾、AMD等老牌企業(yè)占據(jù)。Computer的概念也可擴(kuò)展到GPU，超高速運(yùn)算等。進(jìn)入這個(gè)行業(yè)門(mén)檻很高，如果國(guó)內(nèi)企業(yè)真的能夠突圍成功，那一定是可喜可賀的事。

第二個(gè)談消費(fèi)(Consumer)。筆者認(rèn)為這是國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)著重開(kāi)發(fā)的一個(gè)市場(chǎng)。特別是MCU攝像頭、手機(jī)（加外圍）等。中國(guó)是全球最大的手機(jī)生產(chǎn)國(guó)也是最大的手機(jī)消費(fèi)國(guó)。中國(guó)人口眾多，處于較高速發(fā)展階段，所以應(yīng)著重開(kāi)發(fā)手機(jī)應(yīng)用芯片。目前雖然受到限制，但將來(lái)會(huì)有機(jī)會(huì)的。如果有企業(yè)能在這類領(lǐng)域找到一個(gè)獨(dú)特的細(xì)分方向，那么成功的概率是非常大的。例如TWS（真無(wú)線耳機(jī)）芯片；根據(jù)旭日大數(shù)據(jù)發(fā)布202x年某月TWS藍(lán)牙芯片出貨量排行榜TOP15，前三分別為杰理、中科藍(lán)訊、絡(luò)達(dá)。杰理以出貨量53.50kk*排名第一，市場(chǎng)份額35%；中科藍(lán)訊以出貨量42.00kk排名第二市場(chǎng)份額30%，絡(luò)達(dá)以出貨量12.00kk排名三。在這個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)成績(jī)不錯(cuò)。

第三個(gè)談通信(Communication)。中國(guó)的通信業(yè)在過(guò)去十幾年來(lái)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但只是在服務(wù)這個(gè)領(lǐng)域。目前國(guó)內(nèi)5G并未完全啟動(dòng)，市場(chǎng)沒(méi)有亮點(diǎn)，因此導(dǎo)致了中國(guó)通信類集成電路市場(chǎng)長(zhǎng)率有限。華為，中興等公司都已開(kāi)發(fā)出自己通信用芯片，主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)/光電、通訊領(lǐng)域。但這方面因?yàn)榱坎⒉皇呛艽?，所以一般的小公司?yīng)審慎進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域。

除了上面三個(gè)主要的領(lǐng)域外，在汽車、儀器儀表、醫(yī)療器械、航空/航天等眾多領(lǐng)域需要中國(guó)的IC工作者們?nèi)ジ?。值得一提的是汽車領(lǐng)域，目前并不適合于國(guó)內(nèi)小工程師團(tuán)隊(duì)去研發(fā)，因?yàn)槠焚|(zhì)的要求在這個(gè)領(lǐng)域是非常高的。廠商更偏向于大廠，有安全系數(shù)的企業(yè)。