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SoC、ASIC:內建電路設計公司關注點

作者:半導體産業縱橫

作者序:2005年應中國電子報邀請,我和馬啟元(董事長)博士寫了一篇類似文章。回過頭看确實有意義。故再用閑暇時間,應半導體産業縱橫(ICVIEWS)邀請做一篇展望文章,以其對某些讀者可能有用。

從2014年開始,大陸政府開始鼓勵國内半導體發展,這是繼2000年18号檔案出台以來,給予內建電曆史上最強勁的支援,包括大基金及各種風險投資。此後,2018年開始大陸的晶片制造、設計、材料、裝備等圍繞IC的企業群起,并呈現“多點開花”的局面。一時間“遍地英雄下夕煙”,争相拼搶中國巨大的IC市場。與此同時,國外名牌企業也開始減慢切入中國的IC行業,并在某些關鍵領域實行“圍追堵截”。

在這種情況下,中國的IC企業如何走出一條适合自己發展的路,特别是IC設計企業從什麼樣的市場和産品下手,這将是本文探讨的要點。

國内适合發展SoC/ASIC

根據資料統計,繼2001年後中芯國際等企業培養了一批IC人才,現已進入“壯年”,但因某些衆所周知的原因,國内人才有一個斷層——2到10年的工程師很少。且人才儲備量不夠。并且各高校成立的內建電路學院培養的人才也要時間。引進“外援”,如印度的工程師好像也不現實。更為嚴峻的是各小企業在融到資金後“挖”關鍵人才,但又形成不了一個“出活”的團隊。相反,中國在系統設計和軟體開發方面有很多的人才和經驗。

中國每年可培養出世界上最多的電子工程畢業生(包括通信、計算機工程、自動控制),這些畢業生都可加入到SoC(ASIC)設計的這個領域來。微電子專業的畢業生有1/3進入工藝領域,另1/3進入SoC設計領域,而模拟電路隻能從十所左右高校的微電子專業畢業生中來。并且由于高端模拟、RF電路開發周期長,和整機相距較遠,故可留給少數IP供應商去做。至于低端的模拟,應避免惡性價格競争,産品重複。

綜合來看,在大陸發展SoC設計是最佳方案。

發展有自主和“拳頭”産品

近年小公司雨後春筍,“内卷”“抄作業”現象頻現。有些公司近期可以流片産品。但面對市場變化,新的産品定義較為頭疼。有些“聰明”的小公司已考慮抱團取暖。畢竟五個手指頭不如一個緊握的拳頭。

鑒于中國目前專利數量相對較多和專利品質低,如想模仿國外産品來複制國外現有的産品,則會遇到法律的阻礙,而繞過國外的專利又是非常麻煩的事情,故開發有中國自主知識産權的産品,更需要有技術功底的公司,對國家科技強國對公司都有好處。由于中國整機企業的發展很好也十分迅速(每年進口內建電路位居第一),在整機和标準上中國逐漸有了發言權,那麼這條路還是行得通的。

如何發展“中國标準”呢?一個是大量發展應用軟體,另一個就是聚焦數字IC設計,包括算法。實際上,算法、DSP又是中國工程師的強項。如能将标準元件做完,那麼市場就會成為中國的。至于射頻、模拟子產品,切入市場是至關重要的,國内可以先外接或用品牌IP。先發展外圍産品,如功放、音頻、攝像頭、電源管理IC等,用“農村包圍城市”的方式先占領周邊市場,并培養自己的技術力量,再逐漸進入主打産品。發展有中國特色的IC。

內建電路的分類有幾種。大體上有可以分為消費、工業、汽車;或傳統分類3C——電腦、通訊、消費電子(Computer,Consumer,Communication)。本文從3C談起。

第一個談電腦(Computer)。這是一個較為“老”的行業,CPU本身開發并不是一件難事,關鍵是人們對相應的軟體開發,硬體調試平台的熟悉程度。這個領域一直被英特爾、AMD等老牌企業占據。Computer的概念也可擴充到GPU,超高速運算等。進入這個行業門檻很高,如果國内企業真的能夠突圍成功,那一定是可喜可賀的事。

第二個談消費(Consumer)。筆者認為這是國内企業應着重開發的一個市場。特别是MCU攝像頭、手機(加外圍)等。中國是全球最大的手機生産國也是最大的手機消費國。中國人口衆多,處于較高速發展階段,是以應着重開發手機應用晶片。目前雖然受到限制,但将來會有機會的。如果有企業能在這類領域找到一個獨特的細分方向,那麼成功的機率是非常大的。例如TWS(真無線耳機)晶片;根據旭日大資料釋出202x年某月TWS藍牙晶片出貨量排行榜TOP15,前三分别為傑理、中科藍訊、絡達。傑理以出貨量53.50kk*排名第一,市場佔有率35%;中科藍訊以出貨量42.00kk排名第二市場佔有率30%,絡達以出貨量12.00kk排名三。在這個細分領域,中國企業成績不錯。

SoC、ASIC:內建電路設計公司關注點

特别要提到攝像頭晶片(CIS等),這個領域應用和未來成長非常大。筆者研究過占整個半導體市場約10%,幾乎和目前“投資熱點”汽車電子相當。雖然國内目前低端市場低迷,但需求量極大是以也具有很大的成長空間。遺憾的是,高端如蘋果用的SONY40、45nm攝像頭晶片國内還是做不了,大陸代工廠也沒有這個能力做制造。

第三個談通信(Communication)。中國的通信業在過去十幾年來有了長足的進步,但隻是在服務這個領域。目前國内5G并未完全啟動,市場沒有亮點,是以導緻了中國通信類內建電路市場長率有限。華為,中興等公司都已開發出自己通信用晶片,主要應用于資料/光電、通訊領域。但這方面因為量并不是很大,是以一般的小公司應審慎進入這個領域。

除了上面三個主要的領域外,在汽車、儀器儀表、醫療器械、航空/航天等衆多領域需要中國的IC工作者們去耕耘。值得一提的是汽車領域,目前并不适合于國内小工程師團隊去研發,因為品質的要求在這個領域是非常高的。廠商更偏向于大廠,有安全系數的企業。

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