中國(guó)IC設(shè)計(jì)服務(wù):尚在萌芽潛力巨大
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上海硅知識(shí)產(chǎn)權(quán)交易中心錢寧梓劉蕓
今天,采用以IP核復(fù)用及其軟硬件協(xié)同驗(yàn)證為技術(shù)支撐的系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC),已成為高性能集成電路設(shè)計(jì)的主流方法,同時(shí)從芯片系統(tǒng)定義、前端電路設(shè)計(jì)、后端物理實(shí)現(xiàn)、芯片制造、封測(cè)到軟件開(kāi)發(fā)再到最終的量產(chǎn)也已演變成一個(gè)浩大的系統(tǒng)工程。
這一趨勢(shì)極大地帶動(dòng)著整個(gè)IC行業(yè)分工的進(jìn)一步細(xì)化,催生了與IC設(shè)計(jì)及其產(chǎn)業(yè)化直接相關(guān)的新生IC服務(wù)類公司,以及IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)的興起;尤其是隨著工藝向65nm及以下先進(jìn)制程的演進(jìn),設(shè)計(jì)難度成幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng),如SoC設(shè)計(jì)的可制造性(DFM)、可測(cè)試性(DFT),以及電子系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)(ESL)相關(guān)的IP+IC設(shè)計(jì)+Foundry的綜合驗(yàn)證等帶來(lái)的挑戰(zhàn)將是前所未有,將更深入地推進(jìn)以IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)為代表的集成電路生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的發(fā)展。
發(fā)展現(xiàn)狀
中國(guó)在IP開(kāi)發(fā)及其交換交易等服務(wù)領(lǐng)域出現(xiàn)了眾多設(shè)計(jì)服務(wù)公司。
面對(duì)IC產(chǎn)業(yè)鏈上越來(lái)越細(xì)的垂直分工,我國(guó)在IP開(kāi)發(fā)及其交換交易服務(wù)、IC設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)、IC產(chǎn)品應(yīng)用平臺(tái)的方案服務(wù)、IC嵌入式軟件服務(wù)、IC代工服務(wù)、IC封裝測(cè)試服務(wù),包括IC技術(shù)轉(zhuǎn)讓相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)投資服務(wù)等領(lǐng)域,已出現(xiàn)了眾多獨(dú)資、合資等設(shè)計(jì)服務(wù)公司。IC設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù)按它們的性質(zhì),目前主要可分為以下幾類:
1.與芯片代工企業(yè)(Foundry)建立緊密結(jié)合型的設(shè)計(jì)服務(wù)公司
這類公司的主要特征是起到芯片設(shè)計(jì)代工中心作用,是伴隨著Foundry工藝的進(jìn)步和Fab產(chǎn)能的提高,加強(qiáng)與IC設(shè)計(jì)公司的合作而出現(xiàn)的。
如早期我國(guó)的臺(tái)灣聯(lián)電與臺(tái)積電分別投資的智原科技及創(chuàng)意電子就是典型事例。其是基于UMC和TSMC的工藝制程、IP及設(shè)計(jì)規(guī)則,幫助潛在流片客戶跨過(guò)設(shè)計(jì)的技術(shù)門(mén)檻,從而增加訂單。目前,創(chuàng)意電子已經(jīng)成為臺(tái)灣第一大芯片設(shè)計(jì)與服務(wù)外包企業(yè)。
去年,中東石油資本控制的全球老二GlobalFoundries也投資了中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)另一家公司虹晶科技,并成為其控股股東。而今年,本土半導(dǎo)體代工龍頭中芯國(guó)際也悄悄走出純粹代工制造模式,投資燦芯半導(dǎo)體,允許其為客戶提供基于中芯國(guó)際代工與專利技術(shù)服務(wù)的整體解決方案,至此全球四大半導(dǎo)體代工企業(yè)已經(jīng)全部涉足芯片設(shè)計(jì)與服務(wù)。設(shè)計(jì)服務(wù)這一合作模式,填補(bǔ)了設(shè)計(jì)與芯片制造之間的“鴻溝”,尤其是面對(duì)生命周期較短的通信與消費(fèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng),能更快做出響應(yīng)。
2.直接面對(duì)市場(chǎng)的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司
這類公司的主要特征是與區(qū)域內(nèi)所有的代工廠建立合作關(guān)系,根據(jù)不同的代工廠的特色和產(chǎn)能為客戶提供多樣的選擇和靈活的服務(wù)。其不同于擁有芯片代工廠背景的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司之處,是不固定于一家Foundry,不承擔(dān)消化產(chǎn)能的定量指標(biāo)的職能。但是,隨著國(guó)內(nèi)在建Foundry廠的穩(wěn)定產(chǎn)能的形成及工藝水平的提高,上述直接面對(duì)市場(chǎng)的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司,也許還是會(huì)向與Foundry緊密結(jié)合型轉(zhuǎn)化,如中芯國(guó)際投資燦芯半導(dǎo)體可見(jiàn)一斑。
3.針對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的IP一站式服務(wù)公司
這類公司的主要特征是針對(duì)自身具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CPU、接口類和數(shù)?;旌项惖菼P,為推廣其IP、提供整體解決方案而出現(xiàn)。
其不同于上述兩類IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司之處,是幫助其它相關(guān)IC設(shè)計(jì)公司復(fù)用其IP,正確使用這些IP完成整體方案的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。
4.與EDA工具、IP捆綁型的設(shè)計(jì)服務(wù)公司
這類公司的主要特征是以設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)務(wù)將其設(shè)計(jì)方法學(xué)、IP及EDA工具滲透到客戶具體項(xiàng)目中,從而間接促進(jìn)EDA軟件銷售。
發(fā)展前景
在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的機(jī)能還沒(méi)被完全激活,中國(guó)IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)的潛力巨大。
在“十二五”期間,隨著Foundry與設(shè)計(jì)業(yè)的同步發(fā)展,據(jù)有關(guān)資料預(yù)計(jì),中國(guó)占全球IC產(chǎn)業(yè)的比重將逐漸增加,到2012年半導(dǎo)體產(chǎn)值將達(dá)到239億美元,占全球比重的7.7%。目前,國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)服務(wù)公司雖已可以提供由RTL到GDSII的完整前后端設(shè)計(jì)解決方案,并已先后切入40nm~65nm制程的研究開(kāi)發(fā)。但是,要實(shí)現(xiàn)我國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)新一輪的跨越式發(fā)展,依然面臨巨大挑戰(zhàn)。
一是,今天,設(shè)計(jì)一個(gè)800萬(wàn)門(mén)芯片的經(jīng)費(fèi)將達(dá)2000萬(wàn)美元,IC的設(shè)計(jì)和制造成本增長(zhǎng)的速度不僅超過(guò)了市場(chǎng)增長(zhǎng)的速度,而且更嚴(yán)重的是超出了大多數(shù)小的Fabless公司的經(jīng)濟(jì)實(shí)力;二是,隨著芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度的日益提高、產(chǎn)品更新速度的加快,帶來(lái)不斷的技術(shù)升級(jí)所付出的巨大投資,以及不斷縮減利潤(rùn)空間所帶來(lái)的成本壓力,讓普通設(shè)計(jì)企業(yè)很難獨(dú)自完成全部的設(shè)計(jì)工作;三是,在深亞微米到納米級(jí)別的設(shè)計(jì)能力弱,缺乏形成與EDA供應(yīng)商、Foundry企業(yè)和系統(tǒng)整機(jī)企業(yè)的戰(zhàn)略聯(lián)盟,缺乏包括封裝測(cè)試、分包物流等外包渠道。
為此,為提升國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)業(yè)的自主創(chuàng)新及其經(jīng)營(yíng)管理能力,降低產(chǎn)業(yè)上下游的交易成本、管理成本和信息傳遞成本,需要產(chǎn)業(yè)鏈整合資源、提高研發(fā)投入、提升企業(yè)利潤(rùn)率和投資收益,加快發(fā)展以服務(wù)經(jīng)濟(jì)為主的IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)更顯得緊迫;同時(shí),相對(duì)國(guó)內(nèi)500多家各類IC設(shè)計(jì)公司,從事IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司的數(shù)量非常有限,這也反映了當(dāng)前國(guó)內(nèi)IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)仍處于萌芽階段,在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的機(jī)能還沒(méi)被完全激活,中國(guó)IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)的潛力巨大。
特別是,國(guó)務(wù)院最近確定了鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新的政策措施。其中,在加大對(duì)研究開(kāi)發(fā)的支持力度中,強(qiáng)調(diào)提出要“加快具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和推廣應(yīng)用”,這更將為我國(guó)IC設(shè)計(jì)服務(wù)業(yè)的發(fā)展?fàn)I造前所未有的政策環(huán)境。