中國IC設計業(yè)起底：發(fā)展現狀及熱點(diǎn)趨勢

　　在2013年，工藝28納米(含32和28納米)的芯片流片在數量上突破了500家，28納米成為了當前數字芯片的主流工藝。下一代的工藝進(jìn)展如何?20納米和14納米哪個(gè)會(huì )更適合?筆者最近采訪(fǎng)了SynopsysChairman&co-CEOAartdeGeubs博士，他的專(zhuān)業(yè)見(jiàn)解值得中國半導體產(chǎn)業(yè)業(yè)者細細體會(huì )。

　　您認為現在IC設計和產(chǎn)業(yè)的趨勢是什么?

　　我們通過(guò)自己的工具和IP與業(yè)界領(lǐng)先的半導體公司都在互動(dòng)，在此我很樂(lè )意一些我IC設計的關(guān)鍵趨勢的看法。趨勢之一就是，在芯片發(fā)展上，摩爾定律依然還在發(fā)生作用。而且更引人注意的是，FinFET晶體管工藝已經(jīng)應用到某些領(lǐng)域了，我認為它正在開(kāi)啟更一個(gè)時(shí)代!它是更小尺寸的晶體管，更低功耗的晶體管，更快的晶體管，也許(maybe)還是更便宜的晶體管。

　　請注意我說(shuō)的是“也許”。因為摩爾定律既包含了技術(shù)上的意義，也有經(jīng)濟上的含義。經(jīng)濟上可能會(huì )有些壓力，這并不是壞事，因為現代芯片所創(chuàng )造的價(jià)值是巨大的。

　　有意思的一件事，我昨天剛剛與業(yè)界巨頭英特爾的高層聊天，他跟我談起了新一代的16/14納米、10納米甚至是7納米的工藝。事實(shí)上我其實(shí)已經(jīng)知道這些了，因為我們的幾個(gè)技術(shù)專(zhuān)家已經(jīng)與他們在這些工藝節點(diǎn)上有緊密的合作。

　　當然，這些晶體管技術(shù)離我們可能還很遠，但我們都知道，它一定會(huì )發(fā)生。我們也正在朝那里努力。

　　另一點(diǎn)需要指出的是，芯片設計受到PPAY(功耗、性能、尺寸和良率)的限制，同時(shí)功能又越來(lái)越復雜，IP復用變得很重要。由于當下正是中國政府大力推動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時(shí)機，相比其它國家的芯片公司，中國本土芯片設計公司的IP復用比例更高，當然這也更符合現代的方法。

　　請問(wèn)20納米和14納米工藝的進(jìn)展如何?

　　從我們的統計來(lái)看，目前22或20納米的進(jìn)展比較平緩，而45納米和28納米的工藝依然還很強勁。事實(shí)上，Synopsys很幸運地深度參與了FinFET工藝的研發(fā)，過(guò)去多年都在與伯克利大學(xué)和其它頂尖晶圓制造廠(chǎng)合作。FinFET的IP和工具都已經(jīng)準備就序。

　　中國IC業(yè)正處于什么樣的水平?

　　從技術(shù)上看來(lái)，中國IC設計業(yè)已經(jīng)取得了很大的成就，中國的IC設計工程師與西方的頂尖工程師相比都很有競爭力。但大多數的設計還沒(méi)聚焦在FinFET技術(shù)上，但我認為12-18個(gè)月以后會(huì )有一些公司達到這個(gè)水平。因此在技術(shù)上來(lái)說(shuō)是非常鼓舞人心的。

　　在商業(yè)角度來(lái)看，一個(gè)非常有意思的結論是，IC設計公司的數量一直在增長(cháng)，其中也有一些是“一代拳王”。目前大家都看到，有一些公司正在整合或并購，建立成更大規模的企業(yè)。建立更大規模一般來(lái)說(shuō)有兩個(gè)目的：我認為其中之一是要成為中國IC設計業(yè)內的領(lǐng)軍企業(yè)，另一個(gè)目的是要在全球范圍內更有競爭力?，F在這里正發(fā)生的事，正是產(chǎn)業(yè)轉向成熟的變化。

　　本土IC設計公司在做16納米FinFET芯片嗎?

　　一些人確實(shí)是在關(guān)注16納米FinFET工藝的開(kāi)發(fā)與使用。芯片設計上已經(jīng)有公司在做，預計今年底或明年初就會(huì )浮出水面。

　　能介紹一下Synopsys最新要發(fā)布的產(chǎn)品嗎?它能帶給用戶(hù)什么好處?

　　Synopsys在三月份同時(shí)發(fā)布了新的布局和布線(xiàn)解決方案ICCompilerII、新的仿真系統ZeBuServer-3和新的VerificationCompiler驗證編譯器。其中的ICCompilerII通過(guò)使物理設計的吞吐量實(shí)現了10倍的加速，將產(chǎn)能引入到了一個(gè)全新的時(shí)代，同時(shí)它已經(jīng)幫助領(lǐng)先客戶(hù)成功流片。ICCompilerII開(kāi)發(fā)過(guò)程也得益于與一些全球領(lǐng)先的設計團隊的密切合作。將于2014年年中開(kāi)始供貨

　　此外，Synopsys用戶(hù)大會(huì )暨技術(shù)研討會(huì )(SNUG)中國站將再次于五月在中國三地巡回舉行，Synopsys公司總裁兼聯(lián)合CEO陳志寬博士將在中國三站SNUG進(jìn)行前瞻性主題演講，同時(shí)特別邀請的、來(lái)自TSMC和Samsung等標桿企業(yè)高級管理層，將在主題演講環(huán)節將以集成電路設計的多個(gè)重要環(huán)節為重點(diǎn)，就先進(jìn)工藝設計和16FinFET等領(lǐng)先技術(shù)領(lǐng)域內的創(chuàng )新進(jìn)行分享

　　我們看到，28納米和45納米的制造工藝在發(fā)布后，成長(cháng)的速度跟之前幾代工藝都很類(lèi)似。但進(jìn)入到22/20納米之后，進(jìn)展相對比較緩慢。您認為這是什么原因?是成本、技術(shù)問(wèn)題，產(chǎn)能限制?

　　這是一個(gè)很好的發(fā)現。很多公司不愿意進(jìn)入這些技術(shù)節點(diǎn)，是因為他們在疑惑：我能進(jìn)入FinFET工藝嗎?也許是因為目前的技術(shù)上的投資回報并不算好。他們不愿意投入太多力量到這里。我想還有好些家公司都還在28納米節點(diǎn)等待。

　　FinFET技術(shù)上已經(jīng)可行了，但同時(shí)還有其他的替代選項。事實(shí)上兩年前我就在期待它，但它的產(chǎn)能利用率確實(shí)有些低，沒(méi)有預期這么多公司在使用它。確實(shí)，還有很多公司在28納米上排隊等候，28納米正變得越來(lái)越成熟。

　　所以，有兩方面的原因：技術(shù)方面的和經(jīng)濟方面的?，F在，人們利用FinFET工藝來(lái)制造非常先進(jìn)的、高數量級的芯片。今天，我們也有好幾家客戶(hù)已經(jīng)開(kāi)始用它來(lái)設計芯片了。

　　你的觀(guān)察是對的，我知道好幾家晶圓制造企業(yè)在投資在20納米工藝，但沒(méi)有把握有多少客戶(hù)會(huì )選擇它。

　　您對FDSOI工藝有什么看法?Synopsys會(huì )支持它嗎?

　　答案是肯定的。我們已經(jīng)有客戶(hù)在利用我們的工具來(lái)開(kāi)發(fā)FDSOI工藝。坦白講，業(yè)界確實(shí)正在討論是否要用FDSOI來(lái)替代20納米工藝，直到能等到更有成本優(yōu)勢的FinFET技術(shù)出現。

　　對于這個(gè)問(wèn)題的看法我想我必須非常小心謹慎。關(guān)于這一塊我確實(shí)知道人們在做許多工作，但我必須道歉，如果我告訴你我的看法，則會(huì )。。。(笑)

　　我認為還是值得投資進(jìn)去的。因為這里有三個(gè)考量，一是性能與功耗的考量，第二是芯片成本的考量。你可以計算一下你投入到這里是否會(huì )值得，當然還有一個(gè)考量就是，要進(jìn)入到另一個(gè)新的工藝節點(diǎn)你還需要投資多少?

　　您認為接下來(lái)中國半導體行業(yè)的熱點(diǎn)會(huì )在哪里?

　　每次來(lái)到中國，我都會(huì )感到很有活力，好像我又回到了25歲。在這里，總是會(huì )有很多的機會(huì )，當然也會(huì )有很多挑戰。

　　中國政府的資金為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供的動(dòng)力支援，尤其是針對那些先進(jìn)的技術(shù)。我認為下面這些將會(huì )成為熱點(diǎn)：高端的TD-LTE芯片、高性能的CPU、物聯(lián)網(wǎng)等。