5G、人工智能、連網(wǎng)技術、新能源等底層技術的不斷成熟驅(qū)動下游應用的電動化、智能化不斷發(fā)展，從而持續(xù)推動全球半導體行業(yè)穩(wěn)步增長。預計至2025年，全球半導體行業(yè)市場規(guī)模將達6300億美元。伴隨著技術的進步，消費電子、通訊、汽車、工業(yè)等各領域?qū)⒂瓉硇袠I(yè)轉(zhuǎn)型，進一步擴大對半導體的總需求量。

伴隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和“雙碳”目標的確立，以及疫情常態(tài)化、半導體行業(yè)進入后摩爾時代，這一系列變化將對半導體行業(yè)帶來哪些變革？當前產(chǎn)業(yè)內(nèi)有哪些技術趨勢與芯片設計開發(fā)者需求變化？從這些問題出發(fā)，新思科技全球資深副總裁兼中國董事長葛群先生，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型根技術提供者的視角，分享中國半導體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展軌跡。

第一問：數(shù)字化轉(zhuǎn)型打破半導體行業(yè)周期性發(fā)展規(guī)律？

疫情給全球芯片供應鏈所帶來沖擊顯而易見，由于各國家及地區(qū)疫情恢復程度不同，供給側(cè)產(chǎn)能受到不同程度的制約。與此同時，疫情爆發(fā)刺激了并加速了全球數(shù)字化的發(fā)展，導致芯片制造產(chǎn)能達到峰值，面對旺盛的需求，供需端不平衡造成需求缺口。Gartner在今年二季度發(fā)布的報告中指出全球半導體庫存指數(shù)小于0.9，預示全球市場處于半導體嚴重短缺時期。

新思科技全球資深副總裁兼中國董事長葛群指出，事實上，過去數(shù)十年來，半導體產(chǎn)業(yè)一直呈現(xiàn)極強的周期性發(fā)展規(guī)律。“盡管業(yè)內(nèi)早已開始討論本輪半導體周期的頂點將會于何時出現(xiàn)，產(chǎn)能緊缺導致的缺芯何時能緩解，但是我認為，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來更大的半導體剛性需求，‘缺芯’可能在未來五年都是繞不開的話題。”

葛群表示，數(shù)字化的進程不僅能重塑產(chǎn)業(yè)邏輯與經(jīng)濟形態(tài)，更將進一步釋放技術創(chuàng)新活力、開辟新型經(jīng)濟的增長點。由此而誕生的數(shù)字經(jīng)濟相關產(chǎn)業(yè)的地位有望進一步提升，人工智能、5G通信、云計算、元宇宙等領域?qū)@得充分的政策支持，技術進步和行業(yè)高速增長，給人才提供了巨大的舞臺，也為資本市場提供了優(yōu)質(zhì)投資賽道與寶貴投資機會。

“數(shù)字化轉(zhuǎn)型是把真實的物理世界投射在數(shù)字世界的過程，未來更將原來已經(jīng)存在的幾十年、上百年的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融入數(shù)字化技術后再進行優(yōu)化，最終使得生產(chǎn)效率、生產(chǎn)力變得更高，讓產(chǎn)業(yè)體量變的更大。把傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進行數(shù)字化改造是中國產(chǎn)業(yè)升級最核心的工作，而且中國毫無疑問在這方面走在了全球前列。”他指出，“在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中初期一定會陣痛，有很多技術挑戰(zhàn)，也會產(chǎn)生不適應，生態(tài)鏈的發(fā)展也會有不平衡。作為支撐數(shù)字經(jīng)濟成長的基石，芯片的重要性不言而喻，反過來數(shù)字經(jīng)濟也給芯片帶來了更多的市場需求。”

葛群解釋，如果簡單描述一項數(shù)字化的任務，包括了感知——傳輸-云端/邊緣處理——通信下發(fā)任務到端——端控制動作。在感知環(huán)節(jié)，需要大量的各種類型的傳感器支撐；在傳輸環(huán)節(jié)，需要WiFi、藍牙、5G/6G、甚至類似星鏈等新興網(wǎng)絡連接技術；在計算和處理環(huán)節(jié)，需要各種算力強大或節(jié)能的CPU、GPU、DPU、存儲器等，如果在這個環(huán)節(jié)進一步挖掘所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還需各種AI推理、訓練和加速芯片；在最后數(shù)據(jù)處理完成后，要通過通訊下發(fā)到終端去執(zhí)行操作，反映或指導人類的生活，就需要各種精確的控制器等。“所以數(shù)字經(jīng)濟時代，人們生產(chǎn)、生活的每一個環(huán)節(jié)都離不開芯片，這將為芯片行業(yè)創(chuàng)造指數(shù)倍數(shù)量級的市場容量。”

在數(shù)字化浪潮下，無論是生活物資的制造，還是汽車的電氣化，整個社會已經(jīng)無法回到離開芯片還能運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。數(shù)字化趨勢已經(jīng)改變了社會結構，而且爆發(fā)點還未到來，因此他認為這種可預見的更為龐大的需求將改變以往幾十年半導體行業(yè)周期性的波動，并且近段時間全球各地新建的芯片制造產(chǎn)能需要2~3年才能投入量產(chǎn)，為此預計在5年內(nèi)芯片的需求都無法全部得到滿足。

第二問：創(chuàng)業(yè)+跨界造芯，誰將掌握未來芯片設計？

日益龐大而多種多樣的應用需求，推動了芯片產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。市場研究機構IBS預測，2030年全球集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過1萬億美元，是2020年的2.6倍。這一預計還趨向保守，沒有考慮數(shù)字化大躍進帶來的新增需求。芯片設計創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般涌現(xiàn)，同時各種互聯(lián)網(wǎng)、汽車、手機等系統(tǒng)廠商也跨界進入了“創(chuàng)芯”的行列。

葛群曾在近日新思科技的開發(fā)者大會上分享了2021年的調(diào)查報告，指出市場及資本最為關注的六個芯片創(chuàng)業(yè)賽道，包括汽車MCU、自動駕駛ADAS、GPU、WiFi 5/6、DPU、AIoT。另外，隨著互聯(lián)網(wǎng)、手機及汽車等系統(tǒng)廠商規(guī)模壯大及競爭日趨激烈，催生了他們對于差異化定制芯片的更高需求，越來越多的企業(yè)走上自研的“創(chuàng)芯”道路。

“中國是全球唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中所列全部工業(yè)門類的國家，具備了最強的系統(tǒng)能力。在最大的市場需求及系統(tǒng)能力支撐下，以往根據(jù)現(xiàn)有芯片功能去設計終端系統(tǒng)的方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)終端系統(tǒng)要求去定義芯片功能，在這種需求越來越無法滿足的情況下，很多系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)公司就走上了自研芯片的道路。”葛群表示，“背后的邏輯是差異化的需求，促使系統(tǒng)廠商通過自己實現(xiàn)芯片，來鞏固其對終端市場的把握能力。”

無論是芯片創(chuàng)業(yè)者，還是跨界造芯者，產(chǎn)品上市時間都是芯片開發(fā)者們最大的挑戰(zhàn)。與此同時，隨著芯片制造工藝演進和系統(tǒng)級架構的改變，芯片設計的規(guī)模和復雜度都呈幾何級增長。葛群指出，作為芯片設計的基石，新思科技等EDA及IP提供商將在這種轉(zhuǎn)變中發(fā)揮越來越重要的作用。

“例如新思科技推出的解決方案就是把芯片設計思路抽象化，將底層細節(jié)和經(jīng)驗都歸并至工具形成一個設計方法學，芯片設計工程師可以使用高級硬件描述語言編寫代碼來實現(xiàn)芯片功能，功能驗證后再通過邏輯綜合工具將硬件描述語言轉(zhuǎn)換成邏輯電路圖，最后進入制造環(huán)節(jié)。這極大地提升了芯片設計的效率，引發(fā)了芯片設計行業(yè)的流程變革。”他表示，“新思科技一直在引領芯片設計從抽象描述變成具體實踐的工具創(chuàng)新，未來將進一步提高芯片設計的抽象層次，用更高層的語言描述系統(tǒng)和芯片并將之后變成芯片，以解決系統(tǒng)級的復雜度，這就是我們提出的‘SysMoore’的概念，從更高的維度來思考解決半導體行業(yè)挑戰(zhàn)的設計方法學。”

新思科技的目標是，一方面通過融合設計工具以及芯片全生命周期管理平臺，解決對于不同工藝尤其是硅工藝的建模和抽象難題，使得人類能更好地利用不同工藝，尤其先進工藝進行創(chuàng)新。另一方面充分利用AI、云、大數(shù)據(jù)等技術，讓EDA的算法變得更強大，增強EDA性能，降低芯片設計門檻，能夠讓更多的人參與到芯片設計當中來。

那么問題來了，在新需求下，系統(tǒng)廠商、芯片廠商和EDA廠商，未來誰將能主導芯片的設計？

對此葛群認為，系統(tǒng)廠商的優(yōu)勢在于對自己的終端、對客戶的需求很了解，但是對眾多的芯片架構/微架構的了解不如傳統(tǒng)芯片公司，也不熟悉如何去高效運轉(zhuǎn)一個芯片設計公司。“系統(tǒng)公司研發(fā)產(chǎn)品的習慣和邏輯與芯片研發(fā)有巨大的差別，例如系統(tǒng)公司的終端產(chǎn)品更新周期快，需要盡快上市，如果軟件有bug，可能一晚上就要調(diào)試完，但是一顆芯片從設計到生產(chǎn)出來需要18個月左右。”他指出，“國內(nèi)前幾年就有系統(tǒng)公司、軟件公司嘗試做芯片，他們面臨的最大挑戰(zhàn)就是面對眾多芯片架構，他們不知道要實現(xiàn)自己的需求，哪一種是最合適的，哪一種制造工藝最合適。”

而芯片設計公司的優(yōu)勢是對芯片架構的了解，能夠以合適的工藝，以最優(yōu)的成本按時間窗口把芯片做出來，但缺乏的是對系統(tǒng)、終端應用的深入了解。芯片設計公司需要找到好的系統(tǒng)公司合作深入挖掘需求，以提供靈活的、能適應多個終端應用的通用芯片。

面對這兩類客戶，新思科技提供的是完全不同的服務。葛群表示，對于系統(tǒng)廠商，目標是通過各種IP模塊和設計工具幫助他們解決芯片架構和工藝的選擇；對于芯片公司，目標是通過仿真驗證、快速原型等更快、更易用的工具，使芯片生產(chǎn)出來之前就能模擬出實際的性能、功耗等表現(xiàn)，節(jié)約成本和設計周期。“從某種意義上來說，EDA公司的目標是將此前的芯片設計經(jīng)驗積累下來，使之數(shù)字化，以便將過往的經(jīng)驗快速高效地復用到今后的芯片設計中。這就是新思科技DSO.ai的概念，它是行業(yè)內(nèi)第一個用自主AI系統(tǒng)幫助客戶進行芯片設計的解決方案。融合設計+DSO.ai可以幫助客戶用AI的系統(tǒng)進行芯片設計和開發(fā)并達到最佳效果，設計流程和上市速度也是最快。”

除此之外，這兩類客戶在晶圓廠等產(chǎn)業(yè)鏈的資源和支持方面也是全新的領域。對此葛群強調(diào)，新思科技一直致力于一個越來越大的產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，通過“朋友圈”的力量使客戶的每一種系統(tǒng)場景、每一個細節(jié)的需求都能滿足。“新思科技的優(yōu)勢是能夠從最底層的工藝優(yōu)化、芯片優(yōu)化到軟件優(yōu)化推動全流程優(yōu)化，從而做到更高層次的優(yōu)化、更高層次的抽象。我們有很多合作伙伴，可能在某個細分領域已經(jīng)深耕多年，但是缺少像新思科技這樣擁有一個最完整的工具鏈；新思科技也發(fā)現(xiàn)有些本土的EDA公司在某些點工具上非常有亮點，因此新思也非常積極的跟本土的產(chǎn)業(yè)鏈上下游，甚至同行進行合作互補，目標都是為了給客戶提供更好、更完善的工具和服務。”

比如新思科技與芯和半導體在先進封裝領域的合作，客戶使用新思科技的設計工具導出芯片的版圖數(shù)據(jù)后，就可以直接導入到芯和的封裝設計工具中進行下一步設計，不用再重新迭代數(shù)據(jù)。“這是一個很好的合作典范，讓我們的中國客戶能夠不改變現(xiàn)在的生態(tài)工作流程，又能夠享受到芯和最先進的基于2.5D/3D的封裝設計和分析工具。”他強調(diào)，“新思在中國產(chǎn)業(yè)鏈中挑選的合作伙伴都能夠進行很好的互補，我們合作不是口號，而是真正能讓雙方共同客戶享受到合作帶來的價值和收益。”

第三問：國產(chǎn)EDA能否借鑒新思科技的發(fā)展經(jīng)驗？

近期，國內(nèi)呈現(xiàn)EDA企業(yè)數(shù)量快速增加、融資案例量次齊增的局面。據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)EDA企業(yè)到6月底已有64家，資本熱捧下融資活動也十分頻繁，融資規(guī)模更大。在資本、政策的傾斜下，有一些成立才1-2年的公司打算借由并購的捷徑來迅速壯大，表面繁榮之下不乏隱憂。那么新思科技的發(fā)展經(jīng)驗，國產(chǎn)EDA廠商能否借鑒？

葛群指出，能借鑒的是新思科技發(fā)展里始終堅持的“長期主義”這一底層邏輯。

他強調(diào)，首先必須重視人才培養(yǎng)。EDA是實現(xiàn)技術創(chuàng)新的源頭，是集成電路產(chǎn)業(yè)的根技術。EDA技術自身的創(chuàng)新顯得尤為重要，但目前EDA人才市場情況卻不容樂觀，且從高校課題研究到能夠真正實踐從業(yè)，EDA人才培養(yǎng)周期往往需要十年的時間，因此如何培養(yǎng)EDA人才、以人才確保創(chuàng)新需要重視。新思科技十分注重人才培養(yǎng)和人才梯段的建設，每年30%+的研發(fā)投入，包括詳細的人才培養(yǎng)計劃，建立聯(lián)合實驗室、培訓中心和新思智庫，舉行國際會議和境外培訓，并聯(lián)合高校進行課程適配等。

第二，持續(xù)研發(fā)并尊重半導體行業(yè)的發(fā)展規(guī)律。EDA公司應該尊重半導體行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，并持續(xù)投入研發(fā)。在研發(fā)過程中要重視與下游領先芯片設計公司、晶圓廠甚至封測廠商展開全方位的合作，EDA公司才能第一時間了解到最新工藝相關信息及數(shù)據(jù)，從而更新EDA和IP產(chǎn)品，以滿足下游客戶的最新需求。新思科技就近30年來一直與臺積電、英特爾、三星、Arm等全球領先的產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)保持合作關系，持續(xù)開發(fā)適用于最先進工藝的IP產(chǎn)品。但是葛群強調(diào)，保持前沿技術的投入一定會有風險，并不是每次投資都會成功，但這是公司成為領導者的必經(jīng)之路。

第三，要樹立以客戶為主的觀念，全方位賦能客戶成功。新思科技進入中國26年來，一直秉持與中國半導體行業(yè)共同成長的理念，立足本土市場發(fā)展情況和產(chǎn)業(yè)需求，提供相應的技術支持。在不同的時期、不同的階段及時調(diào)整方向和策略，做到始終以客戶的需求為中心。比如，經(jīng)過20今年的發(fā)展，中國半導體行業(yè)進入新的發(fā)展時期，資本對于技術和產(chǎn)業(yè)的推動作用逐漸凸顯。因此，我們開始在中國成立新的戰(zhàn)略投資基金，作為母基金通過與中國本地企業(yè)和投資機構攜手合作，不僅在資本上支持芯片技術和最新科技創(chuàng)新，還借助新思技術的力量賦能創(chuàng)新企業(yè)快速成長。

第四，并購壯大的前提條件是自身的產(chǎn)品和市場能力足夠強大。由于EDA工具技術要求高，涉及環(huán)節(jié)多，至今仍未有本土企業(yè)做到全流程覆蓋。誠然EDA的發(fā)展史就是一部并購史，但是僅僅依賴資本收購并不能有效解決本土EDA產(chǎn)業(yè)技術積累相對較淺的問題。葛群強調(diào)，新思科技馬上要迎來成立35年的里程碑，但是公司的大部分并購是發(fā)生在新思成立10年后。他指出，“我們相信中國巨大的市場一定會孕育出優(yōu)秀的EDA企業(yè)，但是成長起來靠的是企業(yè)扎扎實實地打牢技術和產(chǎn)品基礎，先獲得本土客戶的信賴和認可，才有能力去消化和并購。”

結語

葛群強調(diào)，數(shù)字化帶來的市場機會和技術挑戰(zhàn)并存，半導體產(chǎn)業(yè)鏈可能會隨時面臨各種不確定因素，但是相信“芯片人”有足夠的韌性去適應這樣的高動態(tài)的市場和產(chǎn)業(yè)變化。“新思科技作為中國半導體產(chǎn)業(yè)中重要的一份子，目標是針對中國產(chǎn)業(yè)提供更完善、更智能的工具。”他提出“+新思”的說法來倡議建立芯片產(chǎn)業(yè)命運共同體，“這個新思一語雙關，不是一定要用新思科技的工具，而是更希望所有的合作伙伴和客戶都能夠擁有更多新技術、新的思想、新的思路，希望中國半導體產(chǎn)業(yè)大家庭在‘新思’的幫助下得到更高質(zhì)量和更高速度的發(fā)展。”

免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。

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