芯耀
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即將過去的2023年，多數(shù)芯片設計公司都感受到了市場的寒意。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計業(yè)分會（以下簡稱“中半?yún)f(xié)”）的統(tǒng)計，2023年集成電路設計業(yè)全行業(yè)銷售額為5774億元（注：此數(shù)字并非實際銷售數(shù)字，為協(xié)會通過企業(yè)上報數(shù)字的統(tǒng)計結果），增長8%。雖然數(shù)字上成功保八，但也創(chuàng)下了自1999年有該統(tǒng)計數(shù)字以來的增長率新低。
從上市企業(yè)來看，情況也比較糟糕。中半?yún)f(xié)統(tǒng)計的108家芯片設計上市公司里面，半年報盈利企業(yè)66家，虧損企業(yè)42家，虧損率達到38.9%，而2023年前十大設計企業(yè)進入門檻也從2022年的70億下降到65億，這些都說明了規(guī)模以上企業(yè)在半導體行業(yè)周期的下行期間遭遇到的困難。
以上市企業(yè)為代表的規(guī)模以上設計公司體量大、資金實力強，近兩年的下行周期雖然困難，但只要運營得當，熬一熬怎么也能熬過。對不少尚未脫離初創(chuàng)階段的芯片設計企業(yè)來說，這兩年是生死考驗：融資困難，市場需求低迷，新生品牌的產品就更難賣，一旦資金續(xù)不上，這類企業(yè)可選的出路并不多。
寒意已經從芯片設計公司傳導到上游。
沒有人敢做庫存
速石科技高級技術總監(jiān)張大成在接受采訪時表示，在當前市場大環(huán)境下，芯片設計初創(chuàng)型公司比前幾年面臨更大的困難，因而其在資金控制、成本控制以及效率提升方面，對于EDA的要求就更高了。
“近半年接觸到的大部分fabless客戶，基本上以守為主，（客戶要）保證一定的資金和自己供應鏈的安全，（資源重心）放在產品這一端，所以在IT和CAD這一層，就會走得比較穩(wěn)?！睆埓蟪芍赋?，在下行周期，芯片設計公司在開支上更為保守，如何為設計企業(yè)省錢，成為芯片設計公司上游產業(yè)鏈的競爭力，他說：“這是我們接觸這一層次的人能感覺到的一些變化，當然我們也是調整了我們自己產品的一些方向，包括落地的方案，幫助初創(chuàng)公司從資金、成本、效率幾個點上面去控制企業(yè)支出，也是幫助企業(yè)能夠走更遠?！?/p>
銳成芯微CEO沈莉也觀察到，當前階段部分芯片設計公司，特別是還處于發(fā)展初期的公司，在制程的選擇上趨于保守，在項目規(guī)模和應用領域的選擇上會更謹慎，會更關注項目落地的可能性；相較于最先進的工藝制程，他們現(xiàn)在更傾向于在能打開市場的、夠用的范圍里作選擇。
在這次下行周期之前，半導體行業(yè)經歷了一個史無前例的超級繁榮期，在那個超級繁榮期，有庫存即意味著有錢賺，這就讓很多企業(yè)拼了命搶產能，積庫存，以兩三倍正常產能規(guī)劃去晶圓廠要產能的現(xiàn)象比比皆是，這種不理智的堆庫存行為，最終造成了供需逆轉。
“現(xiàn)在短期的波動，是過去三年疫情期間大家搶貨的后遺癥，你搶貨搶得越久，去庫存的時間就要越久?！?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8F%B0%E7%A7%AF%E7%94%B5/">臺積電（中國）總經理羅鎮(zhèn)球表示，在手機、物聯(lián)網(wǎng)、電視等應用市場，確實看到了復蘇的跡象，但“絕大部分客戶，以及客戶的客戶，都被過去一年的庫存嚇到了，沒有人愿意做庫存。”
據(jù)羅鎮(zhèn)球介紹，臺積電現(xiàn)在看到的訂單多是急單，平常交貨周期是三個月，現(xiàn)在的急單往往要兩個月交貨，這種急單，意味著芯片設計公司的客戶也是沒貨了，才向芯片設計公司下單。他說：“庫存消化已經改善，但客戶對消費者的信心還不夠，全世界都在攢錢，而不是像過去一樣積極消費，這是最根本的問題?！?/p>
從探索科技（ID：TechSugar）在今年走訪企業(yè)與從業(yè)者的反饋來看，當前市場也確實是寒意陣陣，不少從業(yè)者把市場恢復預期調至了明年下半年或以后。
不過，下行周期拉長也未必是壞事。在筆者看來，周期性的波動正是半導體產業(yè)生生不息且規(guī)模持續(xù)擴大的外在表現(xiàn)，每一個小周期的下行周期，都是在為下一次繁榮蓄力，如果下行周期市場不夠冷，時間不夠長，下一次繁榮的質量往往就不高。
下行周期，也正是企業(yè)“練內功”的好時機。
以產品為中心
芯耀輝董事長曾克強就表示，在當前比較困難的時段，正是需要企業(yè)攻堅克難的時候?！拔铱偨Y八個字，‘志不求易，事不避難’，”曾克強強調，從成立開始，芯耀輝的目標就是去做市場需要、有難度且當前國內沒有解決又好用的國產解決方案的產品方向，芯耀輝的IP產品以高可靠性和強兼容性著稱，并與本土龍頭公司一起定義新一代產品，以更貼合本土公司的差異性需求，他說：“當前真的需要我們去攻堅克難做實事，芯耀輝就是把我們專注的IP產品做好，給產業(yè)鏈形成有力的支撐?！?/p>
芯華章CTO傅勇也認為，行業(yè)出現(xiàn)寒流不是壞事，他說：“我認為這是一種理性的回歸，在這種理性回歸的過程中，會讓我們走得更健康，我非常堅信這一點，我相信國產EDA一定會發(fā)展地更茁壯?！?/p>
西門子EDA中國區(qū)總經理凌琳的觀點與前面兩位相呼應，他表示，下行周期正是芯片設計企業(yè)做好研發(fā)的關鍵期，把握好這個階段，才能在繁榮期有好的產品賣。
在ICCAD2023開幕式報告中，魏少軍教授強調芯片設計企業(yè)要堅持“以產品為中心”的發(fā)展理念，引發(fā)參會企業(yè)熱議。國微芯、思爾芯、合見工軟、摩爾精英、Tower Semiconducor、榮芯半導體和芯易薈等與會企業(yè)代表都表示，芯片設計企業(yè)需要以產品為中心，為芯片設計企業(yè)服務的EDA、IP、晶圓代工和封測服務等領域的企業(yè)，也要以產品為中心，才能真正在市場競爭中發(fā)展壯大。
芯耀輝曾克強以可靠性和兼容性為例來說明IP公司如何做到以產品為中心。在可靠性方面，芯耀輝會針對IP進行溫度、電壓以及制造工藝的拉偏測試，并且還會進行ESD靜電防護能力測試以及長時間的高溫老化測試，確保IP在客戶芯片量產上沒有良率的問題。同時芯耀輝也會針對客戶實際應用場景，以及積累多年的非標準場景，進行極端環(huán)境下（比如高通道損耗，長時間不間斷傳輸?shù)龋┑腎P性能測試，保障IP具備高度的可靠性。
而在兼容性方面，芯耀輝不同的接口IP都會和市場上主流的相關外設做互聯(lián)互通兼容測試。以DDR5為例，芯耀輝會收集如韓國的三星、SK海力士，美國美光，以及國內成熟廠商合肥長鑫等國內外主流存儲器供應商的內存顆粒，針對不同的速率、不同的內存條（DIMM）做全面的遍歷測試，測試場景除了標準的讀寫測試，芯耀輝會進行反復初始化，考驗產品的訓練過程和性能。這樣做的目的就是幫助客戶的產品一次量產成功，有效地幫助客戶降低產品風險，縮短產品上市時間。
如魏少軍在報告中所言，堅持以產品為中心，敢于在市場競爭中磨礪拼殺，才能走向成功。
要做好產品，就離不開技術積累，臺積電羅鎮(zhèn)球認為，半導體行業(yè)沒有一蹴而就的事情，要做好產品，就要花錢、花精力、花人力，慢慢地一步一步往前走。
AI與Chiplet
在開幕式的演講中，羅鎮(zhèn)球強調了研發(fā)的重要性。據(jù)他介紹，臺積電2022年研發(fā)人員超過8000人，研發(fā)投入55億美元，主要研究方向如下：從2D微縮到3D整合的工藝演進路線、提升能效、設計工藝共同優(yōu)化（DTCO）、立體封裝（2.5D/3D先進封裝）、光電一體集成和系統(tǒng)級優(yōu)化（STCO）等。
先進封裝是當前半導體產業(yè)界的熱點話題，尤其是Chiplet（芯粒）技術，當前英偉達、AMD等廠商應用于人工智能領域的超大SoC都采用了Chiplet技術。對此，羅鎮(zhèn)球表示，Chiplet翻譯成“小芯片”不合適，實際上這種SoC中用到的Chiplet并不小，每一個Chiplet的面積基本上接近可制造的單裸晶（Die）面積極限，即830平方毫米，單個Chiplet就集成了上百億個晶體管，然后再用先進封裝技術將多個Chiplet堆疊起來。
在對Chiplet技術的支持上，本土IP公司也非常積極，芯耀輝和奎芯等已經公布了各自的Chiplet路線圖。
Chiplet不僅僅是在一個封裝內，板級算力疊加靠的是C2C（Chip-to-Chip，芯片到芯片）互連。芯耀輝具備完整的Chiplet D2D和C2C的解決方案，例如支持片間互連的D2D(Die-to-Die) UCIe 8G/16G/32G IP，支持D2D和短距C2C的112G XSR IP，還有支持長距C2C的MP10G/20G/32G IP等。既能支持2.5D/3D先進封裝，也能支持傳統(tǒng)的標準封裝。
基于UCIe協(xié)議和HBM接口，奎芯的M2link方案力求將HBM與SoC主芯片進行解耦，其方法是在標準模塊中把HBM接口協(xié)議轉化成UCIe協(xié)議，然后把它做成一個標準模組，然后通過普通基板和SoC進行封裝，這樣芯粒距離可以拉大，也不需要和主SoC耦合和綁定。
奎芯副總裁唐睿表示，M2link的主要優(yōu)勢是減少了對2.5D先進封裝的依賴，也把HBM從主芯片上分離出去，進一步降低了主芯片的成本。唐睿告訴探索科技，該產品預計明年推向市場，主要面向的市場是人工智能（AI）訓練以及人工智能推演芯片。
半導體不僅支撐了人工智能應用發(fā)展，反過來也受益于人工智能技術的發(fā)展，AI在EDA領域就已經得到普遍應用。
在鴻芯微納首席技術官&聯(lián)合創(chuàng)始人王宇成博士看來，在EDA領域應用AI有內生式（AI Inside）和外延式（AI Outside）兩種。
相對而言，外延式AI更成熟一些。據(jù)筆者所知，新思科技的DSO.ai和TSO.ai等工具，就是在開發(fā)數(shù)字設計和測試領域應用的AI技術。
王宇成認為，AI技術在這些應用中的主要作用是替代人工進行各種繁復的EDA工具的調參工作，其效果現(xiàn)在已經在國際廠商的產品中得到了驗證。
而內生式AI就是在EDA產品開發(fā)時引入機器學習等技術，來提升EDA的算法性能。內生式AI涉及到產品定義的路線，所以鴻芯微納還在開展進一步探索，以擴大應用范圍與提高應用效果。
芯行紀資深技術副總裁邵振也對此話題做出探討：AI在EDA工具發(fā)揮的空間有多大，往往決定于具體應用和環(huán)節(jié)。在布局布線領域，這個工具涉及到的技術和環(huán)節(jié)是非常多的，AI在某些步驟可以大幅優(yōu)化性能，但在其他步驟應用機器學習就有點局促，甚至是適得其反。
邵振表示，AI在EDA調參、優(yōu)化方面的潛力毋庸置疑，但要發(fā)揮出這個技術的潛力，就要拼EDA技術的同時也要結合豐富的設計經驗，他說：“誰能看得越細、做得越智能化，誰就能掌握平臺最佳PPA的鑰匙?！?/p>
本土廠商需要試錯空間
技術與產品是本土芯片公司生存之本的理念在從業(yè)者中已有共識，但不少芯片設計企業(yè)上游的EDA公司還是郁悶地發(fā)現(xiàn)，有了好技術與好產品，也不一定能讓客戶買單，因為客戶切換供應商的機會成本非常高，所以很多企業(yè)不敢采用國產EDA。
“你送給我，我也許還不敢用?！本嫘径麻L兼CEO周正宇表示，做消費級產品的芯片設計公司，產品上市窗口期特別重要，引入新的EDA工具，必然改變設計開發(fā)環(huán)境，而這種改變如果導致項目延誤，一代產品就面臨賣不出去的險境，這讓很多芯片設計公司不敢輕易嘗試。
周正宇認為，正由于消費電子市場的芯片設計公司容錯空間極小，所以在市場化競爭的背景下，沒有多少公司敢于更換供應商，他說：“我們擔心的不是價格問題，而是切換新工具的過程，我們擔心發(fā)生重大事故，假如一顆芯片（因為EDA）錯了，整個公司會面臨怎樣的困境？”
根據(jù)筆者的觀察，在面對本土供應鏈的心態(tài)上，除了不敢用，還有一種是不信任。社會上有一種聲音認為，本土EDA公司都在吹牛畫大餅，沒有真本事，要不然怎么和國際巨頭的出貨量和服務客戶數(shù)量差距那么大。
這種質疑，和多年前有些本土系統(tǒng)公司質疑本土芯片產品出貨量如出一轍，作為下游客戶，如果都沿襲以前的供應體系，不去用本土供應鏈的產品，本土供應商自然就沒有出貨量，客戶再以出貨少、案例少為由拒絕本土供應商，那就永遠無法構建起有活力的本土供應鏈。
據(jù)業(yè)內專家分析，芯片設計公司不敢用本土EDA產品主要來自兩個原因：其一是有些客戶不具備評估工具的能力，所以需要看到有知名客戶用才敢用；其二是品牌意識與免責心態(tài)，如果用現(xiàn)有EDA巨頭主導的主流開發(fā)環(huán)境出了問題，那不是工具選擇者的問題，而采用了新工具一旦出問題，拍板選擇新工具的相關負責人難辭其咎，這就讓客戶有很大顧慮。
對本土EDA企業(yè)來說，打磨好產品是一方面，潤物細無聲地去改變客戶認知也是另一個要做的努力。究竟如何真正進入本土芯片設計公司的研發(fā)生態(tài)，還需要本土EDA公司更多摸索與嘗試，更快試錯迭代。
速石科技為普冉半導體等本土客戶的解決方案就提供了一個成功案例，該方案是從調度器到研發(fā)平臺的一套產品，替換了原來的海外方案，為客戶帶來直接的效率提升，還能提供對包括國產EDA在內的研發(fā)工具的調優(yōu)和適配，為客戶提供了更多嘗試國產工具的機會。
速石科技張大成說：“交付以后，通過測試與驗證，普冉半導體給到我們的評價是，速石科技的方案幫助普冉提高研發(fā)效率30%，在CAD上的精力開銷減少40%，對加快企業(yè)的流片速度有非常顯著的提升，而且像普冉這種對自主可控研發(fā)的需求是非常典型的案例，我們平臺已經有不少客戶在咨詢，或者已經接入了一部分國產研發(fā)工具。”
但更多時候EDA公司還是缺乏試錯機會，而只有在應用中不斷迭代修改，EDA工具才能真正走向成熟，但大部分設計公司并不想當本土EDA工具的“小白鼠”，因而如何找到“小白鼠”用戶，成為本土EDA廠商破局的關鍵點。
芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民提出了一種可能的思路，即由有高頻應用EDA工具需求的企業(yè)聯(lián)合出資方（例如政府），為本土EDA工具廠商打造一個“EDA中試平臺”，通過實際項目來為本土工具進行迭代，把工具、流程和開發(fā)環(huán)境打磨好，為其他用戶提供用例，甚至三方還可以聯(lián)合提供云端EDA應用服務。
從國產替代到泛國產替代
本土公司需要市場提供試錯空間，但這并不意味著過度的政策保護，更不意味著廠商可以打著“自主可控”的旗號在本土市場瘋狂內卷。在這次會議上，多位受訪代表就表示，反對以“國產替代”之名，行“替代國產”之實。
芯華章傅勇直言，如果本土EDA公司僅考慮用“國產”、“情懷”去打動客戶，很難實現(xiàn)供應鏈自主可控的目標，真正有競爭力的公司一定是從市場競爭中拼殺出來的。傅勇說：“對于客戶來講，根本上還是會從EDA工具的使用價值出發(fā)。高質量的國產替代，不僅僅要填補產品布局的空白，更需要填補的是用戶尚未被完全滿足的需求。”
通過產品的差異化創(chuàng)新，滿足客戶沒有被充分滿足的需要，是芯華章打進客戶供應鏈的重要策略之一。比如，傳統(tǒng)的軟件仿真工具以調試功能強大著名，但卻受限于仿真速度，不擅長處理系統(tǒng)級的大規(guī)模仿真驗證。芯華章通過并行化、分布式的算法創(chuàng)新，致力于讓邏輯仿真工具可以在RTL階段提前進行系統(tǒng)級仿真。
芯行紀邵振持相同立場，他說：“芯行紀的目標從來不是做單純的國產替代，我們的目標是做新一代EDA產品。以我們的布局布線工具為例，三年前在產品定義時，我們就把分布式計算和機器學習等熱門方向和技術趨勢納入考慮范圍，并放在底層的數(shù)據(jù)架構里。”
芯原戴偉民則指出，半導體本土供應鏈追求的是安全可控，并不意味著所有環(huán)節(jié)都需要自主創(chuàng)新，如果國產替代的結果是讓用戶去承擔比用國際供應商更高的成本，那這種替代就有點得不償失，為此他提出了一個“泛國產”的概念。
戴偉民認為，國際廠商只要愿意在中國制造，為中國設計（Design for China），也可以得到本土廠商一樣的待遇。戴偉民說：“我們要開放，不能歧視，這種泛國產替代，也是安全的，而且對我們有好處，（本土廠商）可以就近學習?！?/p>
戴偉民的觀點獲得多位在場嘉賓認同，他們建議用“泛國產替代”概念取代“國產替代”概念，在本土市場維系國際競爭格局才能真正讓客戶受益，而有能力的本土廠商也要到海外市場去征戰(zhàn)，全球市場有更多的成長空間。
醞釀芯片市場“新國潮”
當前的EDA/IP廠商的市場遭遇，與十年前本土芯片設計廠商市場待遇相似，也與二十年前本土整機廠商市場待遇相似，所以雖然現(xiàn)在芯片行業(yè)還有這樣那樣的問題，但筆者對其發(fā)展前景一直持樂觀態(tài)度。
就算是被抱怨的“替代國產”，也有其積極因素，畢竟只有先發(fā)的國產芯片廠商進入了本土整機廠商供應鏈，其他廠商才有機會替代國產。
對本土芯片產業(yè)而言，之前三五年的各種亂象，只是短暫干擾，隨著追逐熱點的資金撤離，行業(yè)會越來越走向正軌，人才薪資與企業(yè)估值更趨于合理，沖動投資將難以獲得市場認可。
但走向正軌并不意味著不卷，不意味著在政策上讓中小公司給龍頭公司讓路，摩爾定律的本質就是拼命卷自己，提高芯片集成度從而在性價比上壓制住跟不上節(jié)奏的競爭對手，芯片行業(yè)過去幾十年里城頭變幻大王旗，沒有哪一家是天生拳王?，F(xiàn)在風光無限的AMD，十年前正被英特爾按在地上反復摩擦，萬眾矚目的英偉達，也曾窘迫到只要一次流片失誤就得破產，如羅鎮(zhèn)球所言，在這個天然的自由競爭市場，芯片企業(yè)各憑本事，控制好成本，用心思，花心血，拼投入，一心一意好好干，都有做拳王的機會。
把時間拉長，在這個聚集了最優(yōu)秀人才的最尖端行業(yè)，產業(yè)紅利只獎勵那些真正熱愛這個行業(yè)，且一步一個腳印，兢兢業(yè)業(yè)按行業(yè)規(guī)律做事的企業(yè)，任何投機取巧的公司，終將讓自己成為歷史背景。
而且，在半導體產業(yè)越來越豐富的生態(tài)中，不是只有拳王才能生存，很多細分領域都有供中小公司生存的機會，只要在技術和產品上不斷迭代升級，在性能和功能上追求極致，終將能化解整機廠商用“中國芯”只是政治任務或者降本需要的認知。
當“中國芯”在整機海報正中突出顯示而不是作為走量低端產品配置只能打個星標放在底部說明時，當舞臺上的雷軍和李想們對其產品中的“中國芯”參數(shù)娓娓道來時，當內置“中國芯”成為新國潮設備的亮點被年輕用戶津津樂道時，國產替代或替代國產，將不再是一個問題。
下載ECAD模型
