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作為中國芯片設計行業(yè)的年度會議，ICCAD（中國集成電路設計業(yè)年會）已經(jīng)成為芯片從業(yè)者一年一度歡聚一堂的節(jié)日?？v然市場狀況復雜艱難，但上海集成電路2024年度產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨第三十屆集成電路設計業(yè)展覽會（ICCAD-Expo 2024）上還是人頭攢動，大家聽報告、會朋友、談合作，在市場寒冬里更要多交流、多溝通、多嘗試，閉門造車是不可能走出困境的。
在本屆大會上，中國半導體行業(yè)協(xié)會集成電路設計分會理事長魏少軍教授作了題為《中國芯片設計業(yè)要自強不息》的主旨報告，給出了中國半導體行業(yè)協(xié)會匯總的2024年芯片設計業(yè)發(fā)展狀況匯總：
2024年，中國IC設計全行業(yè)銷售預計為6460.4億元人民幣，增長11.9%，十幾年來將第一次低于全球半導體銷售額增速（預計為19%）。有731家設計企業(yè)的銷售額超過1億元，相比2023年的625家增加了106家，其中長三角數(shù)量占比最高。
人員規(guī)模上，2024年超過1000人的設計公司減少2家，規(guī)模500-1000人的設計公司減少14家，人員規(guī)模100-500人減少105家。
當前芯片設計業(yè)仍然存在產(chǎn)業(yè)集中度不高、產(chǎn)品處于市場中低端、企業(yè)運行成本高和惡性內卷等問題。針對當前市場環(huán)境和存在問題，魏少軍對芯片設計業(yè)發(fā)展提出了如下建議：產(chǎn)品是芯片設計公司安身立命的根本；技術是芯片設計公司賴以生存的基礎；創(chuàng)新是在新時期競爭取勝的不二法寶；大力發(fā)展不依賴先進工藝的芯片設計技術；擯棄“路徑依賴”，打造中國自己的產(chǎn)品技術體系。
先進工藝繼續(xù)多樣化發(fā)展，成熟工藝產(chǎn)能恐嚴重過剩
在演講中，臺積電（中國）有限公司總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球介紹了臺積電先進工藝和先進封裝的發(fā)展情況。
他表示，在先進工藝中，設計工藝協(xié)同優(yōu)化（DTCO）對集成規(guī)模的貢獻越來越大，7納米時代貢獻度約為25%，而3納米節(jié)點時，DTCO對集成度提供的貢獻已經(jīng)超過50%。
DTCO的下一步就是STCO（系統(tǒng)級優(yōu)化），在半導體工藝對芯片的集成度已經(jīng)達到極高水平的背景下，整機系統(tǒng)優(yōu)化還存在較大的進步空間。
他認為，先進制造加上先進封裝再加上系統(tǒng)級優(yōu)化，工程上實現(xiàn)單芯片集成1000億晶體管，單封裝集成1萬億晶體管即將實現(xiàn)。
光電合封是近年來臺積電重點研發(fā)的工藝之一。2024年臺積電對外宣布，計劃在 2025 年將緊湊型通用光子引擎（COUPE）技術用于小尺寸可插拔光收發(fā)器中，然后在2026年將其集成到CoWoS封裝中，成為光電共封裝器件 （CPO），將光連接直接帶入封裝，促進人工智能和數(shù)據(jù)中心應用的高速數(shù)據(jù)傳輸。COUPE利用臺積電的SoIC-X芯片堆疊技術，將電子芯片堆疊在光電子芯片之上，與傳統(tǒng)堆疊方法相比，芯片與芯片接口阻抗低，能效更高。
在接受采訪時，羅鎮(zhèn)球表示，光電合封最難的還是如何將光纖里面的光導入至芯片上固定的點上，因為合封時中間有透氣性，需要把傳輸距離縮短，目前在技術上還存在一些挑戰(zhàn)，臺積電和客戶正在積極攻克過程中。
臺積電在先進工藝上一枝獨秀，在成熟工藝上也有極大的產(chǎn)能。羅鎮(zhèn)球表示，從全球來看，半導體成熟工藝訂單都不如預期，雖然成熟工藝的市場需求也在增長，但供給側（即晶圓制造產(chǎn)能）的增加遠大于需求面的增加。他說：“在成熟工藝部分，臺積電與客戶緊密合作提供定制化解決方案，做特殊工藝，多種策略組合以提升競爭力，為客戶提供長期價值?！?/p>
IP與EDA工具的定制化發(fā)展
在供過于求的市場中，內卷似乎不可避免，定制化成為降低競爭烈度的重要策略，受到了很多廠商的重視。除了臺積電在成熟工藝上做定制化與特殊工藝，IP與EDA工具也有定制化需求。
銳成芯微CEO沈莉就表示，物理IP的一個顯著特點便是與制造工藝的緊密相隨，形成了IP開發(fā)的兩個驅動力，一個是配合晶圓廠工藝演進，根據(jù)晶圓廠工藝發(fā)展的長期規(guī)劃，對新工藝IP提前驗證，這需要IP公司和晶圓廠有深度的合作基礎。
另一個是客戶驅動，例如為客戶定制開發(fā)IP。沈莉認為，要為客戶應用提供定制化IP，就需要提前與客戶應用需求布局相關技術，她說：“不管是大模型還是邊緣計算應用，都需要創(chuàng)新和完備的IP支持，比如邊緣計算需要功耗更低、性能更強、傳輸更遠的芯片來支持，這類需求對IP企業(yè)的創(chuàng)新推動作用非常強?！?/p>
芯易薈從基于RISC-V定制處理器工具起家，目前專注于端側AI芯片的工具化IP。芯易薈研發(fā)副總裁石賢帥表示，通過自主研發(fā)的專用處理器設計驗證自動化前瞻技術，芯易薈的工具能對豐富的應用場景做出快速評估，并設計出定制加速指令，自動生成DSA處理器的軟硬件配套工具鏈。他說：“芯易薈的目標就是為日益增長的芯片設計需求和算法模塊之間提供新型設計方法和定制化產(chǎn)品組合?！?/p>
芯易薈在2023年發(fā)布EDA工具FARMStudio，據(jù)芯易薈介紹，這是個能夠自動生成NPU、DSP等DSA處理器的工具，用戶輸入基礎核和超級指令（SIMD/VLIW自定義指令）、選擇預置模板以后，就能一鍵生成DSA軟硬件和工具鏈。
2024年，芯易薈又陸續(xù)發(fā)布了面向多核異構多核SoC設計的平臺工具DSSStudio，以及面向AI芯片目標設計用戶的工具AIStudio。AIStudio包含有NPU設計軟件包、NPU生成工具、AI編譯器（部署工具）、基礎IP庫（如TPU、 GMV、VPU、DMA、指令NoC、數(shù)據(jù)NoC等）、基礎IP擴展工具的平臺，設計NPU的用戶可以借助芯易薈工具，快速打造面向應用深度優(yōu)化的高效NPU。
AI與EDA的結合
AI可以說是2024年半導體市場的第一推動力。其對EDA領域的影響也在持續(xù)加深，據(jù)西門子EDA全球副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理凌琳介紹，當前EDA運用AI技術主要有兩個方向。
第一是用AI算法來處理數(shù)據(jù)。凌琳表示，芯片開發(fā)中產(chǎn)生大量需要處理的數(shù)據(jù)，用機器學習的方法可以大幅優(yōu)化處理速度，尤其是在算力有限的情況下。他說：“以前做High Sigma的回歸分析要跑兩天，甚至一個禮拜，但用新的AI引擎只要幾分鐘就可以了，這是我覺得一個主要的方向。”
第二是用AI來對EDA工具進行并行計算加速，并降低對工程師的能力要求。凌琳說：“如何增加工具效率，降低使用難度，是EDA廠商每天都在研究的事情，如果只能用非常精深的科學家級的設計師來設計芯片的話，那芯片公司成本太高了，因為人才太貴了。我們的工具，一方面要把東西做得快，另外要做得簡單、簡化，這是我們運用AI的另外一個主要方向?！?/p>
另外，AI技術在人機對話上有越來越多的優(yōu)勢，因而與EDA結合時也可以發(fā)揮其在這方面的能力，例如更易用的版本更新與技術問答。
凌琳認為，當前EDA中的AI技術，雖然沒有到一鍵生成芯片的地步，但在朝這個方向努力發(fā)展。
AI芯片限制政策影響可控
近年來，地緣政治對產(chǎn)業(yè)的影響日益加劇，面對越來越嚴格的限制政策，企業(yè)也很無奈。羅鎮(zhèn)球表示，在合規(guī)范圍內，臺積電將一如既往地支持國內的芯片設計企業(yè)，他說：“整個半導體產(chǎn)業(yè)在推動整個人類生活的前進，尤其在消費類和電動汽車等方方面面，臺積電跟很多的中國企業(yè)持續(xù)合作，我們非常知道怎樣為新的初創(chuàng)或者已經(jīng)成熟的設計公司提供一個非常完整的工藝配套方案，所以這個也是我們一直專長的，我們也會一直在中國努力下去?！?/p>
據(jù)探索科技（ID:techsugar）的了解，業(yè)內外媒體對美方最新限制政策的解讀存在頗多誤區(qū)，往往夸大了美方限制政策的影響力。細讀美方限制政策可以看出，其限制的主要方向為云端AI訓練芯片，并非大算力芯片就一定會被禁止。當然，美方的限制政策加碼，還是給中國AI算力芯片發(fā)展增加了極大的障礙。
長期看，現(xiàn)在的困難都只是插曲
除了以上嘉賓，速石科技首席技術官張大成、巨霖科技創(chuàng)始人兼董事長孫家鑫、奎芯科技聯(lián)合創(chuàng)始人唐睿、芯啟源集團副總裁兼董事會秘書廖鼎鑫、摩爾精英CEO張競揚、榮芯半導體市場營銷副總裁沈亮、合見工軟副總裁吳曉忠、芯行紀銷售副總裁孫曉輝、國微芯首席產(chǎn)品科學家顧征宙、思爾芯副總裁陳英仁、芯華章首席市場戰(zhàn)略官謝仲輝、芯來科技創(chuàng)始人胡振波、英諾達創(chuàng)始人和CEO王琦、芯耀輝副總裁何瑞靈、芯和半導體創(chuàng)始人和總裁代文亮、鴻芯微納首席技術官與聯(lián)合創(chuàng)始人王宇成等都接受了探索科技（ID:techsugar）的采訪，具體內容讀者可以參考我們同行的報道。
在對未來展望中，多位嘉賓都表示了長期樂觀的心態(tài)。沈莉就表示，雖然她對于2025年持觀望態(tài)度，但是大家也不需要過于悲觀，長期來看，中國半導體市場發(fā)展空間廣闊，機會很多。她說：“行業(yè)趨于理性，我對行業(yè)發(fā)展充滿信心，也希望把信心傳遞給整個業(yè)界?！?/p>
凌琳也表示，本土芯片從業(yè)者面對劇烈變化的格局，第一要以變化應對變化；第二是長期堅守，長期學習；第三是守正創(chuàng)新，這是我們的命脈。
羅鎮(zhèn)球則認為中國本土的技術、人才和資金都已經(jīng)積累到了相當?shù)囊?guī)模，未來一定美好。他說：“中國現(xiàn)在萬事俱備，這么多聰明的人，這么多資金，這么大的市場，就是差一個時間。這個行業(yè)可以有創(chuàng)意，可以有努力，可是大家不要想彎道超車，沒有捷徑可尋，只能孜孜不倦，踏踏實實地往前走。”
