解析:本土IC设计公司突破技术难点
来源:华强电子网 作者:—— 时间:2011-10-08 10:05
国内IC行业的动向与趋势
经过十年多的发展,中国的IC行业已经从刚刚起步进入相对成熟的阶段,主要的标志是整个产业链的上下游都比较完整了。但是国内大部分的半导体设计公司还是初创的小公司,行业内的大鳄还是太少,这对于行业发展还是不利的,所有行业内也开始出现了整合的趋势,比如RDA收购coolsand,展讯收购Mobilepeak。
原因是一部分公司做的比较强了,而为了维持这个强势,它必须通过整合其他小公司来延伸产品线或者增加竞争能力。还有国内的设计公司它的竞争对手不仅仅在国内,而是全世界的对手,特别是台湾的对手。这就需要自己产品线比较完整,在产业链内有更多的话语权。比如RDA原来只做射频,但是为了扩展自己的市场就收购了coolsand进入基带领域。
产品线比较宽的公司,抗风险的能力就会比较强。单一产品线很危险,当年名噪一时的中星微,由于产品线单一,现在奄奄一息,如果不是因为已经上市,可能已经死了。炬力也有这个问题,但现在有所扩展,所以也稍微缓过来了。泰景没有上市,就直接解散了。单一产品的毛利率一开始会比较高,但是以后会慢慢下降,如果没有其他产品线的互补,企业会没有后劲。
而一个芯片公司要想真正成功的话,不能单单做芯片,而必须要做方案。最明显的例子是联发科,它几乎把所有的开发工作都做完了,它的客户只需要装一个壳就可以做出自己的手机。珠海的炬力也是如此,他们刚上市的时候,我去参观过,他们做芯片设计的人只占五分之一,剩下的人都在做参考设计方案。这在国内尤其重要,因为国内很多公司的研发能力不强,很需要这种参考设计方案,光提供一个芯片显然是不够的。
第二个趋势是国内企业开始使用先进工艺设计芯片,因为不使用先进的工艺,芯片的性能、功耗和成本都没有竞争力。
半导体行业是一个全球竞争的行业,你必须用主流的工艺技术去设计芯片,而国内的中芯国际也拥有了比较先进的生产工艺。而现在芯片的发展也要求低功耗、低成本和高复杂度。成本与工艺有关,也与公司的运营效率有关。现在的手持设备需要多种网络标准同时支持,比如智能手机需要同时支持2G和各类3G制式甚至4G的标准,这就对芯片的集成度和复杂度提出了极高的要求。现在一款SoC内集成的各种功能模块之多,已经是多年前无法想象的了。还有就是数字和模拟的混合信号处理,这是现在所有的SoC芯片必须面对的技术难题,单纯的数字芯片已经难觅踪影。
第三个趋势是芯片开发当中的软件比重越来越大,前面说芯片公司必须做系统方案,因为你不做出参考设计方案,软件就无法调试,芯片里的软件就无法验证。芯片里的软件成本是越来越高,硬件本身的成本实际是下降了,软件开发的时间与成本所占的比例是越来越高的。
这些设计变化趋势对EDA工具的要求有何改变?
先进工艺对EDA工具的整个设计流程的整合的要求更大,对设计实现的要求越来越高,所花费的成本也大幅提高。比如DFM以前和代工厂比较密切一点,现在设计公司在设计的前端就要考虑可制造性,只有这样造出来的芯片才是可用而且可靠的。高复杂度的芯片设计则对验证的要求越来越高,复杂度太高甚至带来了验证的噩梦。
验证的量变大,验证的方法也必须多样化,如果不能多样化地验证,则很难找到设计缺陷。传统的方法很难验证当代复杂的芯片,比如龙芯的四核处理器,以前的方法根本无法做验证,Cadence给它提供了硬件仿真的工具来做验证,一两个月内就找到好几个bug,如果这些问题不解决,制造出来的芯片肯定要报废。
前面提高软件开发的比重越来越大,所以现在也要求EDA工具可以做到软硬件并行开发。以前的开发流程是硬件逻辑确定以后再去开发软件,现在不行,必须是软件和硬件并行开发,因为现在产品对设计周期的要求越来越高,传统的流程无法满足快速上市的要求。
还有一个趋势就是系统级设计,这个是Cadence在90年代中期最早提出的。芯片是系统的组成部分,这个系统是满足客户应用而设计的,根据系统的要求制造芯片。原来做系统的人不做芯片,做芯片的人也不懂系统,做芯片的人根据系统要求的规格来设计芯片。
按照系统级设计的概念,应该是从系统应用出发来设计这个芯片。而功耗方面的系统级优化相比后面的逻辑优化和电路优化,其效率要高很多。如果你能在顶层做1%的优化,到底层的效果可以达到50%,而到底层是不可能有那么高比例的优化的。这也对EDA工具带来了巨大的挑战,如何从系统级别开始设计一直到芯片级别设计,都能够支持和优化。
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