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(guò)，往往就是在危難時(shí)刻才見(jiàn)英雄本色，晶圓代工業(yè)就是這樣的角色，以臺(tái)積電為代表的幾大廠商，從2019下半年開(kāi)始，一直到現(xiàn)在，無(wú)論是產(chǎn)能利用率，還是營(yíng)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(lái)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(méi)那么樂(lè)觀了，不同公司的營(yíng)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(yíng)收也出現(xiàn)了大幅震蕩。而這種狀況在中國(guó)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(yíng)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(kāi)始回暖，使得廠商業(yè)績(jī)出現(xiàn)起伏；二是2020年疫情明顯拉低了市場(chǎng)需求，特別是以手機(jī)芯片為主營(yíng)業(yè)務(wù)的企業(yè)，受到的沖擊最明顯。
在動(dòng)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(guó)本土IC設(shè)計(jì)廠商，這種情況下，誰(shuí)的技術(shù)功底厚，商業(yè)化水平高，能夠較為靈活地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化，誰(shuí)就能應(yīng)對(duì)好危機(jī)，為將來(lái)的發(fā)展做好準(zhǔn)備。而在筆者看來(lái)，在中國(guó)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(chǎng)的需求和變化，在看到手機(jī)電容指紋識(shí)別芯片的發(fā)展?jié)摿螅摴竟麛鄬⒅饕邪l(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(shí)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(shí)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(duì)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(duì)此，該公司董事長(zhǎng)張帆表示：“我們不會(huì)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(lái)固話市場(chǎng)不行了，我們轉(zhuǎn)到手機(jī)。未來(lái)如果手機(jī)消失了，我們也可以和客戶尋找到新的機(jī)會(huì)，提供新的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)商用。”
通過(guò)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(guò)程，需要長(zhǎng)期的積累和耐心。通過(guò)近年來(lái)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(guò)程當(dāng)中，要想擁有新技術(shù)，并購(gòu)是一個(gè)很好的途徑。為此，匯頂收購(gòu)了NXP的 VAS業(yè)務(wù)，還有德國(guó)Dream Chip Technologies GmbH公司 （簡(jiǎn)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(duì)匯頂開(kāi)拓汽車(chē)市場(chǎng)有很好的支撐作用。
更為重要的是，為了應(yīng)對(duì)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)，匯頂在不斷加大研發(fā)投入。今年，在多種市場(chǎng)因素的影響下，該公司營(yíng)收結(jié)束了過(guò)去幾年大幅增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，半年報(bào)凈利潤(rùn)同比下滑41.26%。指紋芯片銷(xiāo)售低于預(yù)期，收入陷入停滯，存貨大增，而對(duì)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(zhǎng)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(jiàn)其對(duì)增強(qiáng)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力的渴求程度，而這也正是不斷提升核心技術(shù)水平，開(kāi)拓新市場(chǎng)所必需的。
再來(lái)看海思。
海思設(shè)計(jì)的芯片覆蓋范圍很廣，包括無(wú)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(guò)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(kāi)市場(chǎng)的K3處理器開(kāi)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(guò)3億美元，其在2015年立項(xiàng)，包括聯(lián)合臺(tái)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(kāi)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(píng)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(chǎng)上雖然半導(dǎo)體IP很多，但要想買(mǎi)到手機(jī)基帶IP事比登天，要買(mǎi)也只能從高通那里買(mǎi)現(xiàn)成的基帶芯片，可見(jiàn)其研發(fā)難度之高，蘋(píng)果與高通的官司，相爭(zhēng)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(guò)，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(guó)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(chǎng)的麒麟芯片為例，其8核CPU、12核GPU還是躲不開(kāi)Arm這樣的IP大佬，這在國(guó)家之間的貿(mào)易爭(zhēng)端，以及意識(shí)形態(tài)和政治力的作用下，對(duì)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(duì)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(chǎng)份額，要與其爭(zhēng)食的依然是我們不能自主可控的Arm，可見(jiàn)生態(tài)優(yōu)勢(shì)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(duì)此，當(dāng)時(shí)的華為輪值董事長(zhǎng)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?chǎng)上沒(méi)有任何架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)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(wú)米下鍋的危險(xiǎn)。這也在一定程度上印證本文開(kāi)篇所說(shuō)的：在經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)形勢(shì)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(lái)。而這不是海思一家，或是少數(shù)中國(guó)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(zhǎng)。
可見(jiàn)，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(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)和挑戰(zhàn)。中國(guó)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(guó)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(duì)于產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)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(guò)前幾年的擴(kuò)張與投入，中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)即將迎來(lái)重組期，從而提升資源集中度，這樣才能加強(qiáng)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
實(shí)際上，這一發(fā)展態(tài)勢(shì)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(gòu)安世半導(dǎo)體，同時(shí)，韋爾股份宣布收購(gòu)豪威科技，2019年，這兩起重量級(jí)的并購(gòu)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(gòu)NXP的VAS業(yè)務(wù)，吹響了拓展手機(jī)以外市場(chǎng)的號(hào)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(guó)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(gòu)博達(dá)微，開(kāi)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(tái)，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(guò)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(chǎng)對(duì)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(guó)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(cè)等環(huán)節(jié)的深度融合，無(wú)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(cè)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(duì)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(guó)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(shí)，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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