針對魏少軍ICCAD2022對產業幾點看法的評點

近日頂著肆虐的疫情，電子產品世界編輯現場參與了ICCAD2022。作為全年半導體設計行業技術交流盛會，每年大會上魏少軍教授的產業分析報告一直是大會非常關注的亮點。今年從魏少軍教授的報告中，我們能看到整體中國集成電路設計產業依然保持了兩位數以上的高速增長，但是頭部前十的企業增長速度相當緩慢，具體相關數據網上已經很多，我們就不再贅述。

作為長期關注行業的媒體，我們更關注每年魏少軍教授對產業的評點看法，首先不多廢話，我直接上魏教授表述幾點看法的ppt。

第一個方面是眾所周知的原因，中國本土企業大概是面臨著全世界最艱難的外部技術合作環境了，其中最突出的就是對先進工藝和先進工具的采用。據筆者的統計，目前至少有49家擁有IC設計能力的中國企業先后登上了美國的管制名單，當然這其中有很多是因為正常的原因不可能獲得美國技術的許可，但至少還有一半左右的企業是單純因為美國最近對半導體競爭的不合理技術“霸凌”。筆者特別深刻的感觸就如魏少軍教授在觀點中所言，最近太多的對半導體技術的盲目自信和過度營銷了，雖然中國集成電路產業已經取得長足的進展，但我們距離國際先進水平還有不小的差距，客觀認識我們現在的技術實力在全球競爭中的位置，并不僅僅是整個半導體產業需要擺正位置，更是對我們這些媒體人提出的嚴肅要求。雖然半導體如今所處的媒體環境比起2018年之前已經有了非常明顯的社會關注度，但前有漢后有宏，各種芯鬧劇芯丑聞的背后，是整個社會對半導體的浮躁認知。

中國的集成電路產業目前處于大而不強的階段，我們雖然已經擁有近萬家集成電路設計企業，整體產業規模也可以說除了存儲器之外僅次于美國的存在，我們還是需要正確認識到從大到強是一個漫長而艱辛的過程，這需要整個產業的理性發展思維。

我把第二和第五條放在一起，因為這兩點其實有不少共同之處，因為中國集成電路設計產業能夠做大做強最大的基礎以及最讓我們主要競爭國家所忌憚的，就是中國龐大的電子信息產業規模。2021年我國數字經濟規模45.5萬億元，占GDP比重為39.8%；2021年我國電子信息制造業收入14萬億，同比增長14.7%，是第一大工業細分行業；2021年全球電子信息制造業市場達到9.97萬億美元，同比增長9.82%。兩倍于全球經濟增速。從上面這些數字中我們不難發現，中國電子信息制造業已經占據全球20%左右的份額，同時中國的消費市場也是全球潛力最大的。中國半導體市場的消費更是曾經占據全球40%以上的消費額，集成電路每年進口超千億美元，僅僅這進口的額度就占據了全球半導體市場的20%以上。

技術的創新永遠是最靠近終端制造和消費市場的，因為這代表著市場需求和技術演進需求，而中國半導體產業幾乎具備了足夠龐大的下游客戶資源和終端消費資源。特別是在面向未來的部分技術領域，比如AI和高性能服務器領域，美國的管制就是因為中國是對其最大的威脅，同時，中國是全球僅有的兩個擁有完整電子信息產業鏈的國家，這一點也讓中國集成電路設計產業擁有足夠多的設計場景催生未來真正的半導體設計全產業鏈生態。

不管是疫情還是美國的技術管控，或者最近的缺貨問題，都給予中國半導體設計企業國產替代的最好機會，但是，國產替代并不是長久之計，國產替代應該是我們的設計企業保證首先能活下去的最直接策略，活下來之后還需要國內企業更好地積累技術以跳出國產替代這個奶瓶。另一個層面的問題是，我們該如何去用好這個國內市場，如果只有國產可替代，很明顯我們只會邯鄲學步，而無法真正走出自己的特色。筆者一直呼吁，對設計企業來說，與其給資金不如給市場，用部分產業或應用作為試點，依靠政府采購或其他政策影響，真正給國產芯片企業市場應用和產品試錯的機會，讓設計企業從實際應用的海量數據里去尋找設計的不足，進而不斷提升自己的設計完美程度。

供應鏈安全大概是中國半導體設計企業所面對的最獨特現狀了，特別是海思作為中國第一個殺進前十大半導體榜單的大陸企業，在2020年開始的經歷警示著所有中國的半導體企業，我們依然生存在一個高度依賴國際化技術合作的環境中。但是從另一個角度看，也正是因為國內在很多產業鏈條上發展嚴重失衡，造成了國內的半導體企業面臨嚴峻的供應鏈問題。比如在先進制造方面，我們大陸沒有完全能擺脫美國技術10%限制的28nm工藝能力，更沒有14nm以下的大陸晶圓廠可以確保先進芯片生產。在材料方面，我們的第三代半導體雖然有不少企業已經開始發力，但距離國際先進水平還有不小差距，而高性能模擬半導體的材料方面落后的差距更大。而在EDA軟件和IP方面我們距離國際頂級水平的差距同樣是巨大的，甚至幾乎可以說如果美國真的卡住某個國內企業使用含有美國技術的EDA和IP，那么這些企業的產品注定是停滯的。

從這個角度來看，我們現在不僅需要大力發展設計企業，更重要的要完善整個半導體供應鏈，這一點從半導體產業投資的風向其實也能清晰的看到變化。從2020年開始，新建的IP和EDA企業越來越多，很多企業的前期資金投入非常可觀，甚至出現注冊資金高達4億美元的“肆意妄為”EDA企業。其實相比于大量資本扶持IC設計企業，用資本投入半導體制造和相關供應鏈企業的資金回報可能不如IC設計企業那樣大富大貴，但相對來說不管是對產業還是對投資者，都是更為穩健的選擇。因為IC設計企業的同質化非常明顯，但供應鏈的企業雖然存在功能同質化，但其不同的實現方式可以非常好的豐富國內的產業業態，甚至即使創業失敗，所積累的技術也能給用于給其他企業作為參考或補充。當我們還在不斷摸索如何躲避美國技術的陷阱之時，各種EDA和IP企業的繁榮，會帶來更多對技術支撐的探索，也許這就是我們繞過美國技術而走出一條新技術路線的開始。

當然，必須承認的一點，半導體的供應鏈安全不可能離開其他國家技術的輔助，甚至我們雖然受到嚴格的技術管控，但現在就說中國半導體產業要離開全球化，是個非常不現實的態度。一方面我們需要全球化技術壯大自己的產品，另一方面如果我們的半導體產業只能內循環，那么中國半導體產業不僅不能壯大自己，甚至可能因為脫離全球化技術體系，而拖累了中國的電子信息制造產業。

這一頁的觀點我想是當天最能引起大家討論的了，畢竟設計工具和設計思維是我們目前最需要解決的不足，而中國半導體曾經一個很尷尬的問題就是自己無法培養合格的設計人才，只能依靠去海外求學歸來或者在國際芯片企業有過開發經驗的創業者。更為重要的是，IC設計的創新思維并不僅僅是依靠天才的靈光一現，而是要基于無數次的設計經驗或非常高的設計起點，這些都對國內的基礎科學特別是數理邏輯教學提出非常明顯的挑戰。記得曾經有個企業高管表達過一個問題，國內能做架構級別創新的數理人才每年培養出來的幾乎是一只手能數得出來，而且幾乎很難流向商業企業。因此架構層面的設計人才，幾乎都需要去海外尋找，如果按魏教授的觀點，我們如果能夠實現領先國際的芯片設計，除了頂級國產工具（這個同樣需要架構級大師）之外，大量從架構角度進行創新的人才幾乎是躲避不開的問題。

從某家CPU企業最近的產品性能困境來看，雖然這家CPU企業的設計因為過于突出通用而不得不做得異常臃腫，并且該企業的設計也一直被各種前員工抱怨拉跨，但當初多年能夠在性能上霸榜一個關鍵原因就是制造方面的優勢。而現在雖然號稱在密度上可以追平競爭對手下一代工藝，但在兩代工藝的差距面前，在產品性能表現上已經逐步落后于自己的競爭對手了。從這點我們不難看出，即使強如此CPU巨頭配合明星芯片設計師Kim大神，要抹平2代的技術差距追平性能都堪稱不可能完成的任務，那么國內芯片企業該如何去追平可能存在的兩代甚至三代的性能代差呢？

在ICCAD現場的交流中也重點談及了這個話題，目前我們在FINFET技術方面受到嚴格限制，所以要想工藝突破，很明顯只能走SOI路線，但平面SOI這個非主流技術要演進，似乎只能靠中國企業的大幅研發投入，這種投入不僅資金是海量的，人才方面也同樣存在不少的問題。當然如果SOI可以前進到14nm甚至10nm級別，從性能上是可以部分拉近與FINFET甚至GAA的差距。只是SOI終究還是歐美研發的半導體工藝，如果我們在技術突破的過程中無法解決技術歸屬的問題，SOI即使我們突破到了10nm，是否有機會擺脫美國的即使管控依然是個未知數，畢竟國內的半導體設備廠商，EDA廠商以及IP廠商，是否能同步跟上SOI前進的步伐，這是一個比架構天才更艱難的挑戰。

當然，雖然我們看到了諸多的問題，但畢竟中國半導體產業在最嚴格的外部環境下依然快速成長著。未來我們依然有足夠多的機會和有利條件去不斷壯大中國半導體產業，就如魏少軍教授在ICCAD2022主題報告的總結語所言，我們依然將會贏得美好的未來。