我国本土芯片业及技术发展探寻

　　我国芯片设计业现状

　　中国半导体行业协会集成电路设计分会常务副理事长魏少军说，2010年中国集成电路(IC)快速成长，2010年全行业销售额有望达到550亿元人民币，比2009年的380亿美元增长约45%。占全球设计业的份额也从2009年的10.7%(2009年全球设计业销售额约566亿美元，美元汇率7.2)，提升到2010年的12.3%(2010年全球设计业销售额预测约为700亿美元，美元汇率6.36)。

　　2010年“十大设计企业”的入门门槛将第一次超过10亿元人民币。销售额过亿元的设计企业数量已经达到80家，其中销售额过20亿元(约合3亿美元)的企业有2家，可见已形成了一定的规模。

　　尽管目前我国有500多家设计企业，但大部分是人数少于100人的小企业，还处在为生存而奋斗的阶段，龙头企业的数量偏少。目前仍没有一家企业能够进入世界前10名，我国前20大设计企业的销售额之和仍然无法和世界排名第一的美国高通公司相比。

　　软件成为半导体公司新的营收模式

　　那么，今天芯片设计业的挑战是什么?我国本土芯片企业的发展思路该如何?这要从终端电子产品的需求谈起。

　　Cadence设计系统公司资深副总裁兼首席营销官(CMO) John Bruggeman分析了苹果公司的成功模式。2009年苹果电脑公司更名为苹果公司[2]，表明该公司的定位已经不是一家卖电脑的公司，开始了新的商业模式。苹果公司的iPhone为什么受追捧?不是因为功耗做得超低，或者外观、功能更卓越，而是因为iPhone新颖。这首先表现在有很多不同的应用;其次，iPhone推出了一种新的商业模式，通过这种商业模式可以吸引和留住用户。旧有的商业模式是公司要产生收入的话，只能卖一个手机或者再卖其下一代给这个用户，这是离散性(discrete)商业模式。纵观我们周遭，家用电器、汽车等也是此种模式。

　　苹果公司新的模式是让客户去购买应用或者与应用相关的内容来不断地产生营业收入。这种新的模式是一种持续的收入模式。

　　很多电子公司也在效仿此模式，例如三星现在不仅是一个电视机供应商，也在推广电视机的应用，正成为一个应用软件的公司。深圳华为正在追赶Cisco(思科)，不仅提供网络交换机，也定位成一家应用型的公司。由于这些整机公司在转型，也迫使半导体器件公司发生转型：不仅提供芯片，也要提供相应的软件服务，像固件(fireware)，甚至驱动软件等底层软件。

　　纵观世界前20、30大半导体公司当中，其投入大约有超过50%是在软件方面，所以软件已经成为半导体公司非常重要的一个营收模式。

　　曾提出“许氏循环”的中电集团58所的许居衍院士在会上介绍了他对半导体特征循环的研究，认为半导体或主流产品总是沿着“通用—专用”波动，每十年循环一次。现在正处在第三次循环的专用波动周期(2008-2018年)，早期许院士称之为SoW(System on Wafer)，即现在的SoC(系统芯片)，接下来就将进入用户可重构(User-Reconfigurable)系统级芯片(U-SoC)为特征的通用波动周期(2018-2028年)。

　　Synopsys(新思)的首席营运主任及总裁陈志宽十分赞同即将进入U-SoC的观点，并指出U-SoC阶段将需要更多的软件。另外，据Synopsys推测，未来芯片结构中，将有50%的内存，25%的IP(知识产权)，其余25%才是fabless(设计公司)自己的创新。这50%的内存说明未来芯片需要大量软件。

　　Mentor Graphics(明导)公司不仅继续发展IC设计的EDA工具，还推出了面向嵌入式系统软件的ESA(嵌入式设计自动化)平台。其亚太区技术总监Andrew Moore博士称，ESA提供了更高阶的平台，趋向于模组化、高阶的语言来开发这个软件。例如，早期的DOS系统控制x86处理器，后来大家使用PC(电脑)的软件非常多样化，主要因为Windows平台提供了更高阶的语言，可以直接去控制这些应用软件。具体来看，你把高阶语言拆开之后，可看出其结构是一层层的，像是组合语言，最底层是汇编语言/机器语言。今天ESA针对基于ARM、MIPS核的处理器芯片来开发，将在处理器和应用之间构建出一个ESA平台，使用户可以从更高阶的角度来开发软件。

　　ESA和EDA(电子设计自动化)的关系是相辅相成的。EDA工具主要是来协助设计硬件(IC)，即设计处理器周边的一些接口。将来在设计出来的硬件上所运行的就是ESA软件。因此EDA和ESA共同服务SoC的平台，是一硬一软两方面。