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「鎂客·請講」芯恩季明華:純晶圓代工的路會越走越難,缺“芯”的本質并不是缺人

CIDM模式能夠讓電路設計,産品應用和市場跟工廠緊密結合。

《三國演義》第一回的開頭就是,“話說天下大勢,分久必合,合久必分。”

這句話也适用于當下的半導體産業,在經曆了早期一攬子全包的IDM模式,再到台積電開創的專業代工模式。如今,一種叫做協同式(共享式)內建電路制造模式(CIDM)正在興起。

在“芯動力”人才計劃第三屆內建電路高研班活動中,芯恩(青島)內建電路資深研發副總、前中芯國際資深副總裁季明華和我們分享了這種CIDM模式會給半導體産業帶來的變革。

「鎂客·請講」芯恩季明華:純晶圓代工的路會越走越難,缺“芯”的本質并不是缺人

何為CIDM模式?“進可攻、退可守”

身在局中的人,對于産業的冷暖感覺更明顯,進入的資本開始多了,政府的扶持也在跟上,種種迹象表明,在一起起圍繞半導體的事件後,背後突然有了很多推力。

好風憑借力,送我上青雲。

然而半導體産業高投入、長研發的周期特性決定了一時的“好風”隻是杯水車薪的作用。

當大家都在思考要如何破局的時候,中芯國際的創始人張汝京提出了CIDM(協同式內建電路制造模式)。就像曾經風靡一時的共享經濟,半導體産業也能以共享的模式發展。

最初的IDM模式中,半導體廠商基本上都有自己的晶圓廠,比如三星和英特爾,自己包攬晶片設計、生産以及産品開發。後期台積電的張忠謀開創了無晶片設計的晶圓專業代工(foundry)模式;同時,無晶圓廠半導體公司(Fabless)的進入門檻也變低了。

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這種分工合作推動了當時剛剛起步的半導體産業發展,但30年後再看,這種模式有着極強的馬太效應,台積電越來越強大,而小的代工廠商卻越活越艱難。

是以,專業分工合作是不是一定有助于半導體産業的發展?

以新加坡的TECH公司為例,它是四家公司成立的一個IDM公司(生産記憶體為主),其中,TECH的T就是TI德儀,E就是新加坡政府EDS經濟發展局,C就是Cannon佳能,H就是Hewlett-Packard惠普。在這個大的IDM中,它們完成了自己設計、生産、銷售的自循環。

張汝京的CIDM就是借鑒類似的模式,從表面上來看,CIDM似乎和傳統的IDM套着相同的外殼,但核心有着天壤之别。張汝京形容CIDM“進可攻、退可守”。

CIDM明确的定義指的是晶片設計公司、終端應用企業與晶片制造廠共同參與項目投資,通過成立合資公司将多方資源整合在一起。目前,國内第一家以CIDM模式的內建電路公司芯恩在去年5月于青島正式開工,負責該項目技術面的季明華表示,傳統的IDM内部結構太僵化,它們無法快速确定新的市場方向、設計新的産品。僅僅是專業代工模式的話,更無法為新的市場設計新的産品,它們未來的路都會越來越難走。

是以在國内半導體尋求突破路徑時,CIDM是一個創新的嘗試。它不是要突然創造一個像英特爾或者三星這樣的大公司,而是走曲線救國的道路,将分散的産業鍊聚集在一個利益共同體之下。

季明華強調,“這種模式能夠讓電路設計,産品應用和市場跟工廠緊密結合。”

這也是CIDM的一大優勢,在電路和産品設計、晶片生産制造的過程中,及時擷取資料,實作同步優化電路設計,同步糾錯和優化良品率,打破之前的串形式的産品發展死循環。

季明華進一步解釋,“當晶片在工廠裡面流片的時候,借助大資料分析等技術,把上面的資料提供給設計廠商,并通過雲計算設計平台,合作夥伴的産品和設計能快速同步優化,最終将産品快速推向市場。”

大勢所趨,CIDM正在興起

清華大學微電子所所長魏少軍認為,從“以代工為中心”向“以産品為中心”的轉變是中國內建電路制造業轉型更新的關鍵。換句話說,從純粹的代工服務要轉變到可以研發自主可控的內建電路産品,而CIDM無疑順應了這種趨勢。

據季明華介紹,青島芯恩的工廠正在建8寸以及12寸的晶圓工廠,預計會在2019年Q4正式開始運轉。

如果了解晶圓的都知道,目前像7nm、10nm等先進制程,基本上由台積電、三星這樣的大廠壟斷了。

是以CIDM工廠選擇了另外一條路:聚焦在目前人工智能以及物聯網發展勢頭下的産品,以較成熟制程為主,使用先進大資料分析和雲計算設計平台,實作産品快速疊代更新,快速占領市場。

相較于先進制程本質上是标準CMOS制程的線寬之争,成熟制程市場可以說是百花齊放。混合訊号、高電壓、射頻、微機電系統等制程技術,都可歸類在成熟制程的大傘之下,應用産品則有各種傳感器、微控制器、電源管理、訊号收發器等。

像物聯網的晶片,汽車自動駕駛雷達的晶片等等,28nm以上的工藝都可以搞定。

另一方面,AIoT的産品生命周期都很短,屬于“少量多餐”。“用比較成熟的技術,也能夠快速将産品推向市場。”

「鎂客·請講」芯恩季明華:純晶圓代工的路會越走越難,缺“芯”的本質并不是缺人

芯恩就像一個示範點,一旦成功,就能将這種創新模式向外推廣開,季明華認為,“将來芯恩有可能就是一個高科技的連鎖店,我們的研發成本最低,品質最高。”

這個模式中一旦出現設計公司利益歸屬問題時,芯恩會去協調,比如當一個鍊上出現類似的競品,他們會将能夠互相取代的産品合二為一,減少重複研發的浪費,将資源投入新産品的研發。

不過如何使國内的CIDM優勢顯現,擺在芯恩面前的挑戰也很多,“但是從創新的模式和新時代趨勢來判斷,這是一定要成功的。”季明華總結道。

缺“芯”的本質并不是缺人

無論是IDM、還是代工,亦或是CIDM,其背後關鍵在于人和技術,而技術本質也是由人決定。

當産業落後于人的時候,大家第一反應也是将這種技術落後歸咎于人才的缺乏。以當年培育出整個台灣半導體産業功勳人物的工研院為例,像張忠謀、蔡明介、曹興誠都從其中自立門戶,成立了後來的台積電、聯電、聯發科等等,這是天時地利人和下最好的結果。

而和彼時的台灣相比,國内的半導體人才數量不是不夠多。在季明華看來,國内投入,尤其是政府扶持力度非常大,比如像“芯動力”相關活動也都是工信部投入的資源。截至2018年底,“芯動力”人才計劃已舉辦5期國際人才與産業合作交流會,以及80餘期國際名家講堂,26次“名家芯思維”研讨會等活動,助推了內建電路産業人才供給側改革。

「鎂客·請講」芯恩季明華:純晶圓代工的路會越走越難,缺“芯”的本質并不是缺人

同時,國内各地的技術人員其實也很多。問題本質并不是沒有足夠數量的人才,而是沒有用好這些人。

“管理人才的人才(領軍人物)很重要,如果管理人才的最終是内耗,這是大大的糟蹋人才。”

另一方面,在一些高科技無人區領域,人才的需求隻會越來越多。季明華點出,目前我們還需要用更先進的方法來訓練更多的人才、訓練更有能力的人才。再就是“大部分領軍人物比較保守,覺得别人沒做的我們也别做,不要出差錯就可以。”也在一定程度上,造成了現有的局面。

人才之外,以去年的晶片事件為例,表面是和伊朗貿易的問題,背後的本質在于晶片的設計不夠獨立自主,追根溯源到早期發展階段,當時用的都是國外的規格,是以如果想往上“添磚加瓦”又隻能循着國外的規格,最終陷入了死循環。是以,目前內建電路産業最關鍵一點在于要提高晶片的設計能力和緊密應用于創新自主的系統。

這是一個循序漸進但急需開始的過程,不積跬步無以至千裡,芯恩的CIDM隻是一個開始。

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