最近一年多,受到2019年半導(dǎo)體行業(yè)整體低迷、華為禁令,,以及2020年疫情影響,整個(gè)行業(yè)都受到了很大沖擊,。不過,,往往就是在危難時(shí)刻才見英雄本色,晶圓代工業(yè)就是這樣的角色,,以臺積電為代表的幾大廠商,,從2019下半年開始,一直到現(xiàn)在,,無論是產(chǎn)能利用率,,還是營收情況,整體表現(xiàn)喜人,,不僅眾多IC設(shè)計(jì)客戶訂單不斷融入,,如德州儀器(TI)和ADI這樣的傳統(tǒng)IDM霸主,也越來越多地將先進(jìn)制程產(chǎn)品交由代工廠生產(chǎn),,使得整個(gè)晶圓代工行業(yè)處在旺盛發(fā)展期,。
而與晶圓代工廠相比,IC設(shè)計(jì)廠商的情況就沒那么樂觀了,,不同公司的營收表現(xiàn)差異很大,,即使是同一家公司,在最近一年內(nèi)的不同階段,,其營收也出現(xiàn)了大幅震蕩,。而這種狀況在中國大陸的IC設(shè)計(jì)企業(yè)當(dāng)中的體現(xiàn)更加明顯,如華為海思,、匯頂科技,、比特大陸、紫光展銳,、北京智芯微等,,營收起伏較大,原因主要有兩個(gè):一是2019上半年行業(yè)低迷,,下半年開始回暖,,使得廠商業(yè)績出現(xiàn)起伏,;二是2020年疫情明顯拉低了市場需求,特別是以手機(jī)芯片為主營業(yè)務(wù)的企業(yè),,受到的沖擊最明顯,。
在動蕩的2019和2020年,危機(jī)重重,,非常時(shí)期,,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,全方位考驗(yàn)著中國本土IC設(shè)計(jì)廠商,,這種情況下,,誰的技術(shù)功底厚,商業(yè)化水平高,,能夠較為靈活地應(yīng)對市場需求變化,,誰就能應(yīng)對好危機(jī),為將來的發(fā)展做好準(zhǔn)備,。而在筆者看來,,在中國本土IC設(shè)計(jì)廠商中,在以上方面做得最好的是兩家:匯頂科技和華為海思,。
首先看匯頂,。
做電話芯片起家的匯頂科技,不斷適應(yīng)著市場的需求和變化,,在看到手機(jī)電容指紋識別芯片的發(fā)展?jié)摿?,該公司果斷將主要研發(fā)資源和資金投入到了這方面的研發(fā)上,并在2015,、2016年的那段產(chǎn)業(yè)風(fēng)口期抓住了機(jī)遇,產(chǎn)品性能和規(guī)模一舉超越了歐洲電容指紋識別芯片傳統(tǒng)廠商,,奠定了行業(yè)霸主地位,。不久后,又押注手機(jī)屏下光學(xué)指紋識別,,并再次抓住了這一發(fā)展機(jī)遇,,成為目前該產(chǎn)品領(lǐng)域的絕對霸主。
此外,,匯頂還在觸控,、音頻、數(shù)字SoC,,以及藍(lán)牙芯片等方面進(jìn)行著拓展,。對此,該公司董事長張帆表示:“我們不會太在意公司產(chǎn)品在手機(jī)或是非手機(jī)所占比例,,公司創(chuàng)業(yè)之初是做固定電話芯片的,,后來固話市場不行了,,我們轉(zhuǎn)到手機(jī)。未來如果手機(jī)消失了,,我們也可以和客戶尋找到新的機(jī)會,,提供新的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商用?!?/p>
通過近幾年的技術(shù)攻關(guān),,匯頂?shù)募夹g(shù)覆蓋面以及產(chǎn)品線得到大幅擴(kuò)展,這是一個(gè)非常艱苦的能力建設(shè)過程,,需要長期的積累和耐心,。通過近年來的持續(xù)投入和布局,匯頂科技的產(chǎn)品線已經(jīng)涵蓋傳感,、連接,、計(jì)算、安全等多個(gè)領(lǐng)域,,除了指紋芯片外,,多項(xiàng)產(chǎn)品已經(jīng)全面出貨,大量導(dǎo)入終端,。
在這樣的過程當(dāng)中,,要想擁有新技術(shù),并購是一個(gè)很好的途徑,。為此,,匯頂收購了NXP的 VAS業(yè)務(wù),還有德國Dream Chip Technologies GmbH公司 (簡稱DCT),。NXP的VAS提升了該公司的音頻芯片能力,,DCT則提升了其大規(guī)模數(shù)字電路設(shè)計(jì)以及圖像處理能力,DCT還對匯頂開拓汽車市場有很好的支撐作用,。
更為重要的是,,為了應(yīng)對未來競爭,匯頂在不斷加大研發(fā)投入,。今年,,在多種市場因素的影響下,該公司營收結(jié)束了過去幾年大幅增長的態(tài)勢,,半年報(bào)凈利潤同比下滑41.26%,。指紋芯片銷售低于預(yù)期,收入陷入停滯,,存貨大增,,而對新產(chǎn)品的研發(fā)持續(xù)投入導(dǎo)致研發(fā)費(fèi)用持續(xù)增加,該公司2020上半年研發(fā)支出為8.35億元,較2019上半年4.58億元增長82.3%,。
在這樣一個(gè)困難之年,,匯頂還在加大研發(fā)投入力度,可見其對增強(qiáng)未來競爭力的渴求程度,,而這也正是不斷提升核心技術(shù)水平,,開拓新市場所必需的。
再來看海思,。
海思設(shè)計(jì)的芯片覆蓋范圍很廣,,包括無線網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò),、數(shù)字媒體等領(lǐng)域,,但最受關(guān)注、熱度高的莫過于處理器芯片了,,包括手機(jī)處理器SoC,、服務(wù)器芯片,以及AI芯片,。
在手機(jī)處理器方面,,從2009年,海思推出第一款面向公開市場的K3處理器開始,,一直到2018年推出麒麟980,,華為海思花了10年的時(shí)間,僅麒麟980項(xiàng)目研發(fā)耗資就超過3億美元,,其在2015年立項(xiàng),,包括聯(lián)合臺積電進(jìn)行7nm工藝研究、定制特殊基礎(chǔ)單元和構(gòu)建高可靠性IP,、SoC工程化驗(yàn)證,,最終定型、量產(chǎn),,前后投入36多個(gè)月,,1000多名半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與工藝專家,5000多塊工程驗(yàn)證開發(fā)板,。
之后的麒麟990,以及今年即將面世的麒麟9000,,花費(fèi)的精力和資金比麒麟980更多,。
另外,在手機(jī)處理器研發(fā)方面,,華為海思與三星,、蘋果有所不同,后兩者設(shè)計(jì)芯片的重點(diǎn)是應(yīng)用處理器,而海思則更看重核心技術(shù)——基帶的研發(fā),。因?yàn)榛鶐酒锹?lián)系電信設(shè)備與手機(jī)的紐帶,,而目前市場上雖然半導(dǎo)體IP很多,但要想買到手機(jī)基帶IP事比登天,,要買也只能從高通那里買現(xiàn)成的基帶芯片,,可見其研發(fā)難度之高,蘋果與高通的官司,,相爭的核心點(diǎn)就是基帶,。而要自己搞研發(fā)、創(chuàng)新,,就需要大量的投入,,特別是基礎(chǔ)性芯片研究。
不過,,與匯頂科技相比,,海思的研發(fā)還是有不足和隱憂。匯頂主要做傳感器,,以模擬芯片技術(shù)為主,,這方面受制于人的可能性較小,而海思則不同,,雖然華為自主研發(fā)的決心很強(qiáng),,投入很大,而且其在國內(nèi)屬于頂尖水平,,但在很多方面依然很難實(shí)現(xiàn)自主可控,,特別是在手機(jī)處理器和服務(wù)器芯片IP方面。
以引爆市場的麒麟芯片為例,,其8核CPU,、12核GPU還是躲不開Arm這樣的IP大佬,這在國家之間的貿(mào)易爭端,,以及意識形態(tài)和政治力的作用下,,對于Arm的依賴使得產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)難以避免。
而海思的服務(wù)器芯片對Arm的依存度更高,。
由于手機(jī)處理器和服務(wù)器屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),,生態(tài)已經(jīng)形成,非常牢固,,這方面,,Arm服務(wù)器芯片最為典型:即使被X86占到了90%多的市場份額,要與其爭食的依然是我們不能自主可控的Arm,,可見生態(tài)優(yōu)勢是多么重要,。
而要想打造自己的生態(tài),,主要希望還是在新生的產(chǎn)品和應(yīng)用上,典型代表就是人工智能,,這也正是華為的攻堅(jiān)重點(diǎn),。其推出的昇騰910和昇騰310,就是采用自主研發(fā)的全新架構(gòu)——達(dá)芬奇,。對此,,當(dāng)時(shí)的華為輪值董事長徐直軍表示,之所以不再基于之前的芯片架構(gòu),,而是做一個(gè)全新的架構(gòu),,是因?yàn)槟壳笆袌錾蠜]有任何架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)全場景覆蓋。華為的昇騰系列則可以實(shí)現(xiàn)全覆蓋,。華為需要覆蓋從云,、到邊緣、到端到物聯(lián)網(wǎng)端,,需要全新的架構(gòu),,創(chuàng)造力的架構(gòu)。
而愈演愈烈的華為禁令,,使得海思設(shè)計(jì)出的芯片難以找到晶圓代工廠生產(chǎn),,有無米下鍋的危險(xiǎn)。這也在一定程度上印證本文開篇所說的:在經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)形勢如此不理想的情況下,,全球主要晶圓代工廠的生意卻如火如荼,,芯片制造的重要性再一次凸顯了出來。而這不是海思一家,,或是少數(shù)中國大陸頂尖IC設(shè)計(jì)廠商能夠解決的,,我們要走的路還很長。
可見,,即使是像海思這樣優(yōu)秀的本土IC設(shè)計(jì)企業(yè)(技術(shù)水平和商業(yè)化規(guī)模都很強(qiáng)),,依然不得不面對如此嚴(yán)峻的形勢和挑戰(zhàn)。中國的整體IC設(shè)計(jì)業(yè)和所有相關(guān)企業(yè)如何走好以后的路,,這一課題再一次擺在了桌面上,。
少而強(qiáng)才好
中國大陸IC設(shè)計(jì)業(yè)的一大特點(diǎn)就是企業(yè)數(shù)量眾多,這在很大程度上分散了產(chǎn)業(yè)資源,,特別是人才和資金,,對于產(chǎn)業(yè)的長久發(fā)展不太有利。因此,,需要合并重組,。一位資深的半導(dǎo)體行業(yè)投融資專家認(rèn)為,經(jīng)過前幾年的擴(kuò)張與投入,,中國IC設(shè)計(jì)業(yè)即將迎來重組期,從而提升資源集中度,這樣才能加強(qiáng)綜合競爭力,。
實(shí)際上,,這一發(fā)展態(tài)勢似乎在2018年就初露端倪了,當(dāng)年,,本土的IC設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量出現(xiàn)了第二個(gè)爆發(fā)期,,同年,聞泰科技宣布收購安世半導(dǎo)體,,同時(shí),,韋爾股份宣布收購豪威科技,2019年,,這兩起重量級的并購案基本完成,,也催生了兩家千億市值的半導(dǎo)體企業(yè)。2019年,,匯頂科技宣布收購NXP的VAS業(yè)務(wù),,吹響了拓展手機(jī)以外市場的號角。
談到IC設(shè)計(jì),,就必須提EDA,,因?yàn)閮烧叩南嚓P(guān)度太高了,而我國EDA的整體實(shí)力較弱,,要想提升整體水平,,重組也是一個(gè)不錯(cuò)的途徑。例如,,2019的最后一天,,概倫電子宣布收購博達(dá)微,開啟了本土EDA業(yè)務(wù)整合的序幕,。
生態(tài)建設(shè)
生態(tài)建設(shè)方面,,需要產(chǎn)學(xué)研各界協(xié)同建立更多的公共服務(wù)平臺,用以整合多方面服務(wù),,如為中小設(shè)計(jì)公司提供已被驗(yàn)證過的集成電路功能設(shè)計(jì)模塊,;幫助進(jìn)行定制量產(chǎn),與市場對接,,驗(yàn)證可行性等,。以提升廣大中小IC設(shè)計(jì)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)計(jì)能力。
而要打造出一個(gè)扎根于我國本土的芯片生態(tài)體系,,就必須持續(xù)推進(jìn)設(shè)計(jì),、制造、封測等環(huán)節(jié)的深度融合,,無論是消費(fèi)類芯片,,還是高性能的工業(yè)芯片,,要給設(shè)計(jì)、制造和封測深化合作提供足夠的時(shí)間和空間,,使得IC制造企業(yè)可以對設(shè)計(jì)企業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范,、參數(shù)規(guī)格、EDA工具等有更深入的了解,,從而提供更好的PDK支持,。
目前,雖然我國IC設(shè)計(jì)業(yè)的整體水平還不高,,但只要強(qiáng)化合作意識,,做好頂層規(guī)劃,就可以實(shí)現(xiàn)更高效的融合發(fā)展,,提升整體水平和規(guī)模,。
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