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海思能否带领中国的芯片设计突围?

互联网 ·2019-06-11 21:28·互联网
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作为亚洲数字芯片设计业Fabless的旗舰,海思布局了:

麒麟980采用7纳米制程工艺、麒麟985将采用7nm+EUV工艺;

天罡芯片——业界首款5G基站核心芯片;

昇腾的“达芬奇架构”,是全球首个实现全栈全场景的AI芯片;

巴龙基带DSP芯片,吊打苹果Intel三星联发科;

除华为以外,以寒武纪、嘉楠耘智为首的AI独角兽也在ASIC芯片领域领先世界:

寒武纪——2016年就发布了世界首款商用深度学习专用处理器寒武纪1A;

嘉楠耘智——挖矿用的ASIC芯片已经达到全球领先的7nm制程。

百度、阿里、小米也加入了造芯队伍:

百度——发布了云端的昆仑芯片

阿里——成立了平头哥公司

小米——松果和大鱼布局IoT芯片

但是,看到辉煌的同时,也该看到我国芯片设计业的软肋:

(1)除海思外,缺乏稳定居于全球Top 10的芯片设计巨头

(2)芯片设计的生态需要完善,目前依赖海外ARM、MIPS等架构授权

(3)EDA设计软件被Cadence、Synopsys等世界巨头垄断

除海思这艘航空母舰外,fabless的突围需要国产舰队的支持:

韦尔股份:豪威科技是世界CIS巨头

汇顶科技:消费电子芯片设计领军

圣邦股份:模拟芯片设计稀缺标的

卓胜微:通信射频芯片自主可控

兆易、澜起、君正的存储芯片设计

另外,紫光微、景嘉微、复旦微、国科微、富瀚微、富满微的细分芯片设计也提供了强大的fabless自主可控生态。

芯片设计在产业链中占据重要位置,技术壁垒高,需要大量的人力、物力投入,需要较长时间的技术积累和经验沉淀。目前在全球集成电路设计市场中美国企业占据了半壁江山,中国设计产业在核心架构与EDA工具方面仍然依赖国外授权。但近年来我国设计产业发展迅猛,行业增速远超国际平均水平,华为海思已经达到7nm先进制程,在5G芯片技术上也走在世界前列。比特大陆、寒武纪科技等在ASIC芯片领域独树一帜,让中国在芯片设计领域弯道超车成为可能。

海思能否带领中国的芯片设计突围?

代工厂的出现大大促进了半导体设计行业的发展

芯片的设计过程主要分为四个步骤:一、根据所需功能选择相应的芯片架构与IP模块;二、编写出对应的HDL代码,并放到EDA tool中反复运行测试,直到功能正确为止;三、将测试成功的代码放入另一套EDA tool中进行电路布局与绕线并检测电路运行情况;四、自底层开始,逐层为设计好的电路图制作光罩,最终形成期望的芯片。

海思能否带领中国的芯片设计突围?

上世纪60年代,早期企业都是IDM运营模式(垂直整合),这种模式涵盖设计、制造、封测等整个芯片生产流程,这类企业一般具有规模庞大、技术全面、积累深厚的特点,如Intel、三星等。随着技术升级的成本越来越高以及对IC产业生产效率的要求提升,促使整个产业逐渐向设计、制造、封装、测试分离的垂直分工模式发展。这种垂直分工的模式首先大大提升了整个产业的运作效率;其次,将相对轻资产的设计和重资产的制造及封测分离有利于各个环节集中研发投入,加速技术发展,给新玩家一个进入行业的切入点,例如技术水平较低的封装检测、设计突出的Fabless等。

海思能否带领中国的芯片设计突围?

海思能否带领中国的芯片设计突围?

自代工模式出现之后,全球集成电路设计行业一直呈现持续增长的势头。从营收增速角度来看,IC设计市场出现过两次大规模增长。第一次是在2003-2004之间,主要由于Windows XP发布后带来的个人PC换机潮。其次是2010年智能手机渗透率的加速提升带来IC设计市场规模的大幅提升。虽然当下智能手机、笔记本电脑等终端产品进入成熟期,增量放缓,但是物联网、人工智能等新兴领域仍处于技术积累阶段,市场规模较为有限,因此在2015年左右全球IC设计行业市场规模出现小幅萎缩,2016年全球IC设计行业市场规模再次实现增长,2018年全球IC设计行业销售额为1139亿美元。

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