針對魏少軍ICCAD2022對產(chǎn)業(yè)幾點看法的評點

近日頂著肆虐的疫情，電子產(chǎn)品世界編輯現(xiàn)場參與了ICCAD2022。作為全年半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè)技術(shù)交流盛會，每年大會上魏少軍教授的產(chǎn)業(yè)分析報告一直是大會非常關(guān)注的亮點。今年從魏少軍教授的報告中，我們能看到整體中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)依然保持了兩位數(shù)以上的高速增長，但是頭部前十的企業(yè)增長速度相當(dāng)緩慢，具體相關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)上已經(jīng)很多，我們就不再贅述。

作為長期關(guān)注行業(yè)的媒體，我們更關(guān)注每年魏少軍教授對產(chǎn)業(yè)的評點看法，首先不多廢話，我直接上魏教授表述幾點看法的ppt。

第一個方面是眾所周知的原因，中國本土企業(yè)大概是面臨著全世界最艱難的外部技術(shù)合作環(huán)境了，其中最突出的就是對先進工藝和先進工具的采用。據(jù)筆者的統(tǒng)計，目前至少有49家擁有IC設(shè)計能力的中國企業(yè)先后登上了美國的管制名單，當(dāng)然這其中有很多是因為正常的原因不可能獲得美國技術(shù)的許可，但至少還有一半左右的企業(yè)是單純因為美國最近對半導(dǎo)體競爭的不合理技術(shù)“霸凌”。筆者特別深刻的感觸就如魏少軍教授在觀點中所言，最近太多的對半導(dǎo)體技術(shù)的盲目自信和過度營銷了，雖然中國集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得長足的進展，但我們距離國際先進水平還有不小的差距，客觀認識我們現(xiàn)在的技術(shù)實力在全球競爭中的位置，并不僅僅是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需要擺正位置，更是對我們這些媒體人提出的嚴肅要求。雖然半導(dǎo)體如今所處的媒體環(huán)境比起2018年之前已經(jīng)有了非常明顯的社會關(guān)注度，但前有漢后有宏，各種芯鬧劇芯丑聞的背后，是整個社會對半導(dǎo)體的浮躁認知。

中國的集成電路產(chǎn)業(yè)目前處于大而不強的階段，我們雖然已經(jīng)擁有近萬家集成電路設(shè)計企業(yè)，整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模也可以說除了存儲器之外僅次于美國的存在，我們還是需要正確認識到從大到強是一個漫長而艱辛的過程，這需要整個產(chǎn)業(yè)的理性發(fā)展思維。

我把第二和第五條放在一起，因為這兩點其實有不少共同之處，因為中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)能夠做大做強最大的基礎(chǔ)以及最讓我們主要競爭國家所忌憚的，就是中國龐大的電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)模。2021年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模45.5萬億元，占GDP比重為39.8%；2021年我國電子信息制造業(yè)收入14萬億，同比增長14.7%，是第一大工業(yè)細分行業(yè)；2021年全球電子信息制造業(yè)市場達到9.97萬億美元，同比增長9.82%。兩倍于全球經(jīng)濟增速。從上面這些數(shù)字中我們不難發(fā)現(xiàn)，中國電子信息制造業(yè)已經(jīng)占據(jù)全球20%左右的份額，同時中國的消費市場也是全球潛力最大的。中國半導(dǎo)體市場的消費更是曾經(jīng)占據(jù)全球40%以上的消費額，集成電路每年進口超千億美元，僅僅這進口的額度就占據(jù)了全球半導(dǎo)體市場的20%以上。

技術(shù)的創(chuàng)新永遠是最靠近終端制造和消費市場的，因為這代表著市場需求和技術(shù)演進需求，而中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)幾乎具備了足夠龐大的下游客戶資源和終端消費資源。特別是在面向未來的部分技術(shù)領(lǐng)域，比如AI和高性能服務(wù)器領(lǐng)域，美國的管制就是因為中國是對其最大的威脅，同時，中國是全球僅有的兩個擁有完整電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的國家，這一點也讓中國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)擁有足夠多的設(shè)計場景催生未來真正的半導(dǎo)體設(shè)計全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。

不管是疫情還是美國的技術(shù)管控，或者最近的缺貨問題，都給予中國半導(dǎo)體設(shè)計企業(yè)國產(chǎn)替代的最好機會，但是，國產(chǎn)替代并不是長久之計，國產(chǎn)替代應(yīng)該是我們的設(shè)計企業(yè)保證首先能活下去的最直接策略，活下來之后還需要國內(nèi)企業(yè)更好地積累技術(shù)以跳出國產(chǎn)替代這個奶瓶。另一個層面的問題是，我們該如何去用好這個國內(nèi)市場，如果只有國產(chǎn)可替代，很明顯我們只會邯鄲學(xué)步，而無法真正走出自己的特色。筆者一直呼吁，對設(shè)計企業(yè)來說，與其給資金不如給市場，用部分產(chǎn)業(yè)或應(yīng)用作為試點，依靠政府采購或其他政策影響，真正給國產(chǎn)芯片企業(yè)市場應(yīng)用和產(chǎn)品試錯的機會，讓設(shè)計企業(yè)從實際應(yīng)用的海量數(shù)據(jù)里去尋找設(shè)計的不足，進而不斷提升自己的設(shè)計完美程度。

供應(yīng)鏈安全大概是中國半導(dǎo)體設(shè)計企業(yè)所面對的最獨特現(xiàn)狀了，特別是海思作為中國第一個殺進前十大半導(dǎo)體榜單的大陸企業(yè)，在2020年開始的經(jīng)歷警示著所有中國的半導(dǎo)體企業(yè)，我們依然生存在一個高度依賴國際化技術(shù)合作的環(huán)境中。但是從另一個角度看，也正是因為國內(nèi)在很多產(chǎn)業(yè)鏈條上發(fā)展嚴重失衡，造成了國內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè)面臨嚴峻的供應(yīng)鏈問題。比如在先進制造方面，我們大陸沒有完全能擺脫美國技術(shù)10%限制的28nm工藝能力，更沒有14nm以下的大陸晶圓廠可以確保先進芯片生產(chǎn)。在材料方面，我們的第三代半導(dǎo)體雖然有不少企業(yè)已經(jīng)開始發(fā)力，但距離國際先進水平還有不小差距，而高性能模擬半導(dǎo)體的材料方面落后的差距更大。而在EDA軟件和IP方面我們距離國際頂級水平的差距同樣是巨大的，甚至幾乎可以說如果美國真的卡住某個國內(nèi)企業(yè)使用含有美國技術(shù)的EDA和IP，那么這些企業(yè)的產(chǎn)品注定是停滯的。

從這個角度來看，我們現(xiàn)在不僅需要大力發(fā)展設(shè)計企業(yè)，更重要的要完善整個半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，這一點從半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資的風(fēng)向其實也能清晰的看到變化。從2020年開始，新建的IP和EDA企業(yè)越來越多，很多企業(yè)的前期資金投入非?？捎^，甚至出現(xiàn)注冊資金高達4億美元的“肆意妄為”EDA企業(yè)。其實相比于大量資本扶持IC設(shè)計企業(yè)，用資本投入半導(dǎo)體制造和相關(guān)供應(yīng)鏈企業(yè)的資金回報可能不如IC設(shè)計企業(yè)那樣大富大貴，但相對來說不管是對產(chǎn)業(yè)還是對投資者，都是更為穩(wěn)健的選擇。因為IC設(shè)計企業(yè)的同質(zhì)化非常明顯，但供應(yīng)鏈的企業(yè)雖然存在功能同質(zhì)化，但其不同的實現(xiàn)方式可以非常好的豐富國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)，甚至即使創(chuàng)業(yè)失敗，所積累的技術(shù)也能給用于給其他企業(yè)作為參考或補充。當(dāng)我們還在不斷摸索如何躲避美國技術(shù)的陷阱之時，各種EDA和IP企業(yè)的繁榮，會帶來更多對技術(shù)支撐的探索，也許這就是我們繞過美國技術(shù)而走出一條新技術(shù)路線的開始。

當(dāng)然，必須承認的一點，半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈安全不可能離開其他國家技術(shù)的輔助，甚至我們雖然受到嚴格的技術(shù)管控，但現(xiàn)在就說中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)要離開全球化，是個非常不現(xiàn)實的態(tài)度。一方面我們需要全球化技術(shù)壯大自己的產(chǎn)品，另一方面如果我們的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)只能內(nèi)循環(huán)，那么中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不僅不能壯大自己，甚至可能因為脫離全球化技術(shù)體系，而拖累了中國的電子信息制造產(chǎn)業(yè)。

這一頁的觀點我想是當(dāng)天最能引起大家討論的了，畢竟設(shè)計工具和設(shè)計思維是我們目前最需要解決的不足，而中國半導(dǎo)體曾經(jīng)一個很尷尬的問題就是自己無法培養(yǎng)合格的設(shè)計人才，只能依靠去海外求學(xué)歸來或者在國際芯片企業(yè)有過開發(fā)經(jīng)驗的創(chuàng)業(yè)者。更為重要的是，IC設(shè)計的創(chuàng)新思維并不僅僅是依靠天才的靈光一現(xiàn)，而是要基于無數(shù)次的設(shè)計經(jīng)驗或非常高的設(shè)計起點，這些都對國內(nèi)的基礎(chǔ)科學(xué)特別是數(shù)理邏輯教學(xué)提出非常明顯的挑戰(zhàn)。記得曾經(jīng)有個企業(yè)高管表達過一個問題，國內(nèi)能做架構(gòu)級別創(chuàng)新的數(shù)理人才每年培養(yǎng)出來的幾乎是一只手能數(shù)得出來，而且?guī)缀鹾茈y流向商業(yè)企業(yè)。因此架構(gòu)層面的設(shè)計人才，幾乎都需要去海外尋找，如果按魏教授的觀點，我們?nèi)绻軌驅(qū)崿F(xiàn)領(lǐng)先國際的芯片設(shè)計，除了頂級國產(chǎn)工具（這個同樣需要架構(gòu)級大師）之外，大量從架構(gòu)角度進行創(chuàng)新的人才幾乎是躲避不開的問題。

從某家CPU企業(yè)最近的產(chǎn)品性能困境來看，雖然這家CPU企業(yè)的設(shè)計因為過于突出通用而不得不做得異常臃腫，并且該企業(yè)的設(shè)計也一直被各種前員工抱怨拉跨，但當(dāng)初多年能夠在性能上霸榜一個關(guān)鍵原因就是制造方面的優(yōu)勢。而現(xiàn)在雖然號稱在密度上可以追平競爭對手下一代工藝，但在兩代工藝的差距面前，在產(chǎn)品性能表現(xiàn)上已經(jīng)逐步落后于自己的競爭對手了。從這點我們不難看出，即使強如此CPU巨頭配合明星芯片設(shè)計師Kim大神，要抹平2代的技術(shù)差距追平性能都堪稱不可能完成的任務(wù)，那么國內(nèi)芯片企業(yè)該如何去追平可能存在的兩代甚至三代的性能代差呢？

在ICCAD現(xiàn)場的交流中也重點談及了這個話題，目前我們在FINFET技術(shù)方面受到嚴格限制，所以要想工藝突破，很明顯只能走SOI路線，但平面SOI這個非主流技術(shù)要演進，似乎只能靠中國企業(yè)的大幅研發(fā)投入，這種投入不僅資金是海量的，人才方面也同樣存在不少的問題。當(dāng)然如果SOI可以前進到14nm甚至10nm級別，從性能上是可以部分拉近與FINFET甚至GAA的差距。只是SOI終究還是歐美研發(fā)的半導(dǎo)體工藝，如果我們在技術(shù)突破的過程中無法解決技術(shù)歸屬的問題，SOI即使我們突破到了10nm，是否有機會擺脫美國的即使管控依然是個未知數(shù)，畢竟國內(nèi)的半導(dǎo)體設(shè)備廠商，EDA廠商以及IP廠商，是否能同步跟上SOI前進的步伐，這是一個比架構(gòu)天才更艱難的挑戰(zhàn)。

當(dāng)然，雖然我們看到了諸多的問題，但畢竟中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在最嚴格的外部環(huán)境下依然快速成長著。未來我們依然有足夠多的機會和有利條件去不斷壯大中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，就如魏少軍教授在ICCAD2022主題報告的總結(jié)語所言，我們依然將會贏得美好的未來。