四大行業(yè)趨勢如何影響半導(dǎo)體IP和芯片定制國際化的技術(shù)發(fā)展

芯動科技有限公司CEO敖海

12月22日，在無錫舉辦的“中國集成電路設(shè)計業(yè)2021年會暨無錫集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇（ICCAD 2021）”上，芯動科技有限公司CEO敖海帶來主題為《半導(dǎo)體IP和芯片定制國際化的技術(shù)發(fā)展趨勢》的精彩分享，以下為演講全文：
? ??
芯動隨著最近十五年，一起見證，包括每年開展展會，并且不斷地在這個過程中結(jié)交新老朋友，十五年來，我們一直在專注做一個事，把中國先進IP和先進工藝定制進一步的做到全球有競爭里的地步。
? ?

第一部分，行業(yè)新趨勢，特別是高端芯片新趨勢。最近一兩年，產(chǎn)能急缺，其中一個重要的原因，所有的芯片開始有智能化、多功能應(yīng)用，隨著疫情的放大作用，隨著中美貿(mào)易、科技爭端，形成了更多的自主生態(tài)，不管是美國，還是歐洲，或者是中國，都在做自己的自主半導(dǎo)體生態(tài)，這就給高端半導(dǎo)體增加了很多機會，不管是云計算，還是AIoT、多媒體和算力芯片迎來了大爆發(fā)，帶來了機遇。
? ?

行業(yè)趨勢一：高端SoC芯片挑戰(zhàn)工藝和mask的極限。我們公司定制的最大芯片超過了700放毫米，芯片由小到大，功能集成過程中，帶來的良率、時鐘樹的挑戰(zhàn)，很多時候代工廠不敢做，他沒有這么大的良率參考，使得在這個過程當(dāng)中，做到一定程度，確實非常困難。但是國際上，應(yīng)聯(lián)大、特斯拉、蘋果、IMB不斷突破極限，增加產(chǎn)品的多功能競爭力。
? ?

行業(yè)趨勢二：采用Chiplet技術(shù)，突破單一邏輯工藝和芯片瓶頸。Chiplet技術(shù)能夠緩解先進工藝集成過程中的瓶頸問題，而且能夠把不同邏輯晶圓組合在一起，形成差異化競爭的東西。MD、英特爾的產(chǎn)品趨勢，國內(nèi)的產(chǎn)品趨勢都能看到，IO和內(nèi)核已經(jīng)采取不同的工藝，形成最佳的性價比，并且突破性能極限。
? ?

行業(yè)趨勢三：異構(gòu)晶粒SiP自成系統(tǒng)，ADC模擬和數(shù)字芯片混合，做成異構(gòu)系統(tǒng)，往前走，以后服務(wù)器就不用多顆粒了，直接就是一塊窄板，有各種各樣的多晶粒和存儲，直接采用晶粒的方式集成在一起?，F(xiàn)在的封裝費已經(jīng)大于晶圓的費用了，單顆，未來系統(tǒng)能夠把封裝性能提升，晶圓集成度提高，已經(jīng)到了異構(gòu)的時代。異構(gòu)時代，誰能夠抓住大的需求，未來會做的更加優(yōu)雅。
? ?

行業(yè)趨勢四：高端SoC芯片IP拼圖式設(shè)計，挑戰(zhàn)IP“集限”。通過IP的拼圖，快速設(shè)計芯片，我相信在座的每一位都有這方面的精力，現(xiàn)在很難沒有IP，把芯片做好做快，這是挑戰(zhàn)IP極限過程中的課題，它不是那么容易的。
? ?

如何從IP和供應(yīng)鏈的工藝入手，去規(guī)劃我們的產(chǎn)品，形成強大的撬動作用，這不是簡簡單單的芯片問題，更多的是系統(tǒng)的問題，我們做產(chǎn)品，不能把芯片競爭力變成系統(tǒng)的競爭力，這個芯片的意義就不存在。所以我們通過IP，通過工藝定制，到系統(tǒng)放大600倍的作用是非常非常關(guān)鍵的，它從底層技術(shù)到上層技術(shù)是一脈相承的影響力，賦能作用很大。
? ?

不管是Chiplet，還是3D封裝，還是異構(gòu)，高延展能力和高帶寬的需求，能夠減緩目前內(nèi)核具備冗余的能力，就像我們設(shè)計一個64核的CPU，現(xiàn)在帶寬的影響、總線的影響已經(jīng)比內(nèi)核優(yōu)化挑戰(zhàn)力更大。IP行業(yè)，也是半導(dǎo)體發(fā)展最快的方向，特別是跟工藝綁定的，因為你不可能通過一個IP支持所有的工藝，不同工藝，對IP綁定的差異化影響越來越大。
? ?

中國半導(dǎo)體行業(yè)和全球半導(dǎo)體行業(yè)有什么區(qū)別？和美國相比有什么區(qū)別，美國上千人的芯片企業(yè)很多，中國過一千人的芯片企業(yè)非常少，我們現(xiàn)在進入芯片投資泡沫化時代，公司招人，工資要翻倍，工資可能要趕上美國的企業(yè)，但是利潤和產(chǎn)值相對美國企業(yè)差得很很遠。在這個領(lǐng)域如何避免內(nèi)卷，如何抓住需求？我們顯然要考慮跟進一步的生態(tài)共贏，而不是什么都做，什么都做造成的結(jié)果是什么都做不好，重復(fù)投資，這一塊我們也看到一個非常明顯的趨勢，就是誰能夠快速在這兩年推出產(chǎn)品，占住賽道，誰才能夠有進一步的發(fā)展，因為過一兩年，這個泡沫就會破滅。加強分工協(xié)作，能夠把這個機會抓住，這是核心關(guān)鍵。
? ?

從另外一個角度來看，自主生態(tài)有自主標準、自主迭代，現(xiàn)在很多公司穿一個馬甲就說是國產(chǎn)，研發(fā)和迭代的能力在不在、支持的能力是不是能夠一站式，這是非常重要的一點。國產(chǎn)生態(tài)往前走，必須要抓住產(chǎn)業(yè)功能和競爭力。
? ?

在先進工藝之下，如何選擇合作伙伴，先進工藝投資大，工藝挑戰(zhàn)大，多標準支持不同體系走量的支持大，所以必須要求一次成功，滿足不同市場的競爭力，這就必須有經(jīng)驗、有量產(chǎn)能力和大量的成功案例的合作伙伴。
? ?

芯動在過去十五年，一直專注于IP和定制發(fā)展，從IP入手，目前已經(jīng)賦能了百萬片級別的先進工藝，而且全部是先進工藝的12寸晶圓，目前重點推廣的是28納米以下的定制IP，百萬片級晶圓授權(quán)，60億顆芯片授權(quán)和定制量產(chǎn)。國內(nèi)的前十名和美國的前十名，絕大部分都是我們的客戶，而且一直在合作。最近一個典型的成功案例，我們?yōu)橹袊?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%B8%AD%E5%BF%83/">數(shù)據(jù)中心定制的孵化1GPU采取全套國產(chǎn)IP，都是自研，而且我們推出了全球第一款DGGRU和DGGR6XIP，這展示了我們的能力。
? ?

十五年來，我們每個月都在流片，200多次流片打磨的是先進工藝的一次性成功能力，從90nm到目前的2.5nm工藝點，全部覆蓋。這也是無數(shù)個日夜的團隊的奮斗帶來的。
? ?

我們在賦能產(chǎn)業(yè)鏈方面能做什么？首先，我們可以利用我們在工廠上的多功能IP和量產(chǎn)渠道，幫助大家快速移植設(shè)計，快速形成量產(chǎn)，這方面有很多事是通用的東西，通用的東西，包括IP的東西、體系的東西，我們有相關(guān)的落地經(jīng)驗，后面還有案例展示，幫助大家快速形成量產(chǎn)、占領(lǐng)市場。我們通過專業(yè)服務(wù)、6大代工廠渠道、跨封裝廠的定制能力，讓大家快速兌現(xiàn)賦能產(chǎn)品。
? ?

舉一個例子，我們應(yīng)該專注到聚焦點，也就是我們的創(chuàng)新點，我們在創(chuàng)新點上通過把IP軸線和其他方面集成，獲得平臺支持，以前的華為海思有平臺部門，應(yīng)聯(lián)大有平臺部門。我們公司的平臺部門能夠幫大家在這里快速整合通用的東西，可以棒少我們減少精力，專注創(chuàng)新。在定制量產(chǎn)方面，我們能做到從設(shè)計上加速，從量產(chǎn)上加速，同時做到風(fēng)險兜底，在這個工藝上的IP布局和我們在這個過程中承擔(dān)的相關(guān)服務(wù)能夠做到風(fēng)險兜底、自主可控，這些領(lǐng)域是我們長期積累來的經(jīng)驗和團隊能力的保障。
? ?

我們在做IP的時候，不是簡簡單單做標準IP，我們做的是差異化IP，能節(jié)省IO、封裝層次、PCB，我們做的是精品戰(zhàn)略，跟一般產(chǎn)品相比，我們必須在落地場景上有優(yōu)化的點，能夠優(yōu)化更多的應(yīng)用面和兼容性，我們的團隊在國內(nèi)能夠自主迭代，擁有除了標準IP之外的迭代能力、優(yōu)化能力，這一塊我相信可以給很多產(chǎn)品帶來差異化優(yōu)勢，而且我們的很多合作伙伴不缺錢，他們在一代又一代演進自己IP過程中給我們提出了獨特的要求，能夠形成產(chǎn)品的競爭力。
? ?

十五年來，我們也不斷在獲得行業(yè)的認可，包括跟中芯，跟6大代工廠合作，還有跟全球很多企業(yè)都有非常強的覆蓋面。
? ?

我們有300多家合作伙伴，60億顆以上的合作，這種合作經(jīng)驗可能保證我們的IP高安全性、高可靠性，而且能夠一次成功，到現(xiàn)在為止我們有一個很好的紀錄，我們賦能的產(chǎn)品，沒有一個產(chǎn)品用我們的IP不能正常量產(chǎn)，我們是百分之百的成功率。芯動科技也是主流代工廠大陸唯一的認證伙伴。
? ?

最近臺積電做的2021年中國大陸的IP合作伙伴，我們是唯一上榜，我們也是三星的IP合作伙伴，國產(chǎn)和其它方面的不用說了。
? ?

我們在Chip to Chip、die to die的IP方面主要是三類，存儲類全覆蓋，從HPM到DDR系列到GDDR系列全翻蓋。32、56進入量產(chǎn)階段，112在開發(fā)之中。對CPU、GPU、NPU擴展的生態(tài)有完整的支持。
? ?

在平臺方面，有三大平臺，一個是高性能計算平臺，一個是汽車電子多媒體平臺，還有汽車IoT平臺。
? ?

舉一個例子，Chiplet能夠支持全國產(chǎn)高性能、低成本D2D，根據(jù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的需求，有一站式Chiplet。
? ?

在內(nèi)存方面，這是我們的強項，我們內(nèi)存是全球覆蓋率最廣。從DDR5到DDPR5、HPM全部覆蓋，量產(chǎn)非常多。最近發(fā)布的DGGR6X是除了應(yīng)聯(lián)大之外唯一一家。
? ?

在PCIe時代，5.0、6.0標準非常多，我們可以快速支持。
? ?

中國鐵路的人臉識別、高端示波器、谷歌AI產(chǎn)品，還有4G、5G的很多產(chǎn)品，我們都是背后的技術(shù)提供方。
? ?

我們能做到晶圓的調(diào)優(yōu)、內(nèi)核定制，定制量產(chǎn)方面賦能過亞馬遜的產(chǎn)品，賦能過DDR6和GPU產(chǎn)品，特別是在最近的成功案例方面，不管是5G小基站、AI，還是自動駕駛，這些方面都有相關(guān)的全套交付能力。我們發(fā)布的GPU是國內(nèi)唯一的4K級別服務(wù)器核，這個GPU采用了一系列IP，這一系列IP都是一次量產(chǎn)成功，而且提供了強大的可延展能力。我們在內(nèi)存、內(nèi)存調(diào)和定制GPU有在不斷幫客戶定制他們想要的差異化高性能產(chǎn)品。
? ?

十五年來，我們用我們的高性能計算IP和服務(wù)能力，支持了全球眾多合作伙伴，我們矢志為中國芯共同放大我們的生態(tài)和產(chǎn)品加速。