中國IC設計服務尚在萌芽潛力巨大
今天,採用以IP核復用及其軟硬體協同驗證為技術支撐的系統級晶元(SoC),已成為高性能集成電路設計的主流方法,同時從晶元系統定義、前端電路設計、後端物理實現、晶元製造、封測到軟體開發再到最終的量產也已演變成一個浩大的系統工程。
這一趨勢極大地帶動著整個IC行業分工的進一步細化,催生了與IC設計及其產業化直接相關的新生IC服務類公司,以及IC設計服務業的興起;尤其是隨著工藝向65nm及以下先進位程的演進,設計難度成幾何級數的增長,如SoC設計的可製造性(DFM)、可測試性(DFT),以及電子系統級設計(ESL)相關的IP+IC設計+Foundry的綜合驗證等帶來的挑戰將是前所未有,將更深入地推進以IC設計服務業為代表的集成電路生產性服務業的發展。
發展現狀
中國在IP開發及其交換交易等服務領域出現了眾多設計服務公司。
面對IC產業鏈上越來越細的垂直分工,我國在IP開發及其交換交易服務、IC設計開發服務、IC產品應用平台的方案服務、IC嵌入式軟體服務、IC代工服務、IC封裝測試服務,包括IC技術轉讓相關的風險投資服務等領域,已出現了眾多獨資、合資等設計服務公司。IC設計開發服務按它們的性質,目前主要可分為以下幾類:
1.與晶元代工企業(Foundry)建立緊密結合型的設計服務公司
這類公司的主要特徵是起到晶元設計代工中心作用,是伴隨著Foundry工藝的進步和Fab產能的提高,加強與IC設計公司的合作而出現的。
如早期我國的台灣聯電與台積電分別投資的智原科技及創意電子就是典型事例。其是基於UMC和TSMC的工藝製程、IP及設計規則,幫助潛在流片客戶跨過設計的技術門檻,從而增加訂單。目前,創意電子已經成為台灣第一大晶元設計與服務外包企業。
去年,中東石油資本控制的全球老二Global Foundries也投資了中國台灣地區另一家公司虹晶科技,並成為其控股股東。而今年,本土半導體代工龍頭中芯國際也悄悄走出純粹代工製造模式,投資燦芯半導體,允許其為客戶提供基於中芯國際代工與專利技術服務的整體解決方案,至此全球四大半導體代工企業已經全部涉足晶元設計與服務。設計服務這一合作模式,填補了設計與晶元製造之間的「鴻溝」,尤其是面對生命周期較短的通信與消費電子產品市場,能更快做出響應。
2.直接面對市場的IC設計服務公司
這類公司的主要特徵是與區域內所有的代工廠建立合作關係,根據不同的代工廠的特色和產能為客戶提供多樣的選擇和靈活的服務。其不同於擁有晶元代工廠背景的IC設計服務公司之處,是不固定於一家Foundry,不承擔消化產能的定量指標的職能。但是,隨著國內在建Foundry廠的穩定產能的形成及工藝水平的提高,上述直接面對市場的IC設計服務公司,也許還是會向與Foundry緊密結合型轉化,如中芯國際投資燦芯半導體可見一斑。
3.針對專業領域的IP一站式服務公司
這類公司的主要特徵是針對自身具有自主知識產權的CPU、介面類和數模混合類等IP,為推廣其IP、提供整體解決方案而出現。其不同於上述兩類IC設計服務公司之處,是幫助其它相關IC設計公司復用其IP,正確使用這些IP完成整體方案的設計實現。
4.與EDA工具、IP捆綁型的設計服務公司
這類公司的主要特徵是以設計服務業務將其設計方法學、IP及EDA工具滲透到客戶具體項目中,從而間接促進EDA軟體銷售。
發展前景
在整個產業鏈中的機能還沒被完全激活,中國IC設計服務業的潛力巨大。
在「十二五」期間,隨著Foundry與設計業的同步發展,據有關資料預計,中國佔全球IC產業的比重將逐漸增加,到2012年半導體產值將達到239億美元,佔全球比重的7.7%。目前,國內的設計服務公司雖已可以提供由RTL到GDSII的完整前後端設計解決方案,並已先後切入40nm~65nm製程的研究開發。但是,要實現我國IC設計業新一輪的跨越式發展,依然面臨巨大挑戰。
一是,今天,設計一個800萬門晶元的經費將達2000萬美元,IC的設計和製造成本增長的速度不僅超過了市場增長的速度,而且更嚴重的是超出了大多數小的Fabless公司的經濟實力;二是,隨著晶元設計複雜度的日益提高、產品更新速度的加快,帶來不斷的技術升級所付出的巨大投資,以及不斷縮減利潤空間所帶來的成本壓力,讓普通設計企業很難獨自完成全部的設計工作;三是,在深亞微米到納米級別的設計能力弱,缺乏形成與EDA供應商、Foundry企業和系統整機企業的戰略聯盟,缺乏包括封裝測試、分包物流等外包渠道。
為此,為提升國內IC設計業的自主創新及其經營管理能力,降低產業上下游的交易成本、管理成本和信息傳遞成本,需要產業鏈整合資源、提高研發投入、提升企業利潤率和投資收益,加快發展以服務經濟為主的IC設計服務業更顯得緊迫;同時,相對國內500多家各類IC設計公司,從事IC設計服務公司的數量非常有限,這也反映了當前國內IC設計服務業仍處於萌芽階段,在整個產業鏈中的機能還沒被完全激活,中國IC設計服務業的潛力巨大。
特別是,國務院最近確定了鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的新的政策措施。其中,在加大對研究開發的支持力度中,強調提出要「加快具有自主知識產權技術的產業化和推廣應用」,這更將為我國IC設計服務業的發展營造前所未有的政策環境。
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