中国IC设计服务:尚在萌芽潜力巨大

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今天,采用以IP核复用及其软硬件协同验证为技术支撑的系统级芯片(SoC),已成为高性能集成电路设计的主流方法,同时从芯片系统定义、前端电路设计、后端物理实现、芯片制造、封测到软件开发再到最终的量产也已演变成一个浩大的系统工程。

 

这一趋势极大地带动着整个IC行业分工的进一步细化,催生了与IC设计及其产业化直接相关的新生IC服务类公司,以及IC设计服务业的兴起;尤其是随着工艺向65nm及以下先进制程的演进,设计难度成几何级数的增长,如SoC设计的可制造性(DFM)、可测试性(DFT),以及电子系统级设计(ESL)相关的IP+IC设计+Foundry的综合验证等带来的挑战将是前所未有,将更深入地推进以IC设计服务业为代表的集成电路生产性服务业的发展。

 

发展现状

 

中国在IP开发及其交换交易等服务领域出现了众多设计服务公司。

 

面对IC产业链上越来越细的垂直分工,我国在IP开发及其交换交易服务、IC设计开发服务、IC产品应用平台的方案服务、IC嵌入式软件服务、IC代工服务、IC封装测试服务,包括IC技术转让相关的风险投资服务等领域,已出现了众多独资、合资等设计服务公司。IC设计开发服务按它们的性质,目前主要可分为以下几类:

 

1.与芯片代工企业(Foundry)建立紧密结合型的设计服务公司

 

这类公司的主要特征是起到芯片设计代工中心作用,是伴随着Foundry工艺的进步和Fab产能的提高,加强与IC设计公司的合作而出现的。

 

如早期我国的台湾联电与台积电分别投资的智原科技及创意电子就是典型事例。其是基于UMC和TSMC的工艺制程、IP及设计规则,帮助潜在流片客户跨过设计的技术门槛,从而增加订单。目前,创意电子已经成为台湾第一大芯片设计与服务外包企业。

 

去年,中东石油资本控制的全球老二GlobalFoundries也投资了中国台湾地区另一家公司虹晶科技,并成为其控股股东。而今年,本土半导体代工龙头中芯国际也悄悄走出纯粹代工制造模式,投资灿芯半导体,允许其为客户提供基于中芯国际代工与专利技术服务的整体解决方案,至此全球四大半导体代工企业已经全部涉足芯片设计与服务。设计服务这一合作模式,填补了设计与芯片制造之间的“鸿沟”,尤其是面对生命周期较短的通信与消费电子产品市场,能更快做出响应。

 

2.直接面对市场的IC设计服务公司

 

这类公司的主要特征是与区域内所有的代工厂建立合作关系,根据不同的代工厂的特色和产能为客户提供多样的选择和灵活的服务。其不同于拥有芯片代工厂背景的IC设计服务公司之处,是不固定于一家Foundry,不承担消化产能的定量指标的职能。但是,随着国内在建Foundry厂的稳定产能的形成及工艺水平的提高,上述直接面对市场的IC设计服务公司,也许还是会向与Foundry紧密结合型转化,如中芯国际投资灿芯半导体可见一斑。

 

3.针对专业领域的IP一站式服务公司

 

这类公司的主要特征是针对自身具有自主知识产权的CPU、接口类和数模混合类等IP,为推广其IP、提供整体解决方案而出现。

 

其不同于上述两类IC设计服务公司之处,是帮助其它相关IC设计公司复用其IP,正确使用这些IP完成整体方案的设计实现。

 

4.与EDA工具、IP捆绑型的设计服务公司

 

这类公司的主要特征是以设计服务业务将其设计方法学、IP及EDA工具渗透到客户具体项目中,从而间接促进EDA软件销售。

 

发展前景

 

在整个产业链中的机能还没被完全激活,中国IC设计服务业的潜力巨大。

 

在“十二五”期间,随着Foundry与设计业的同步发展,据有关资料预计,中国占全球IC产业的比重将逐渐增加,到2012年半导体产值将达到239亿美元,占全球比重的7.7%。目前,国内的设计服务公司虽已可以提供由RTL到GDSII的完整前后端设计解决方案,并已先后切入40nm~65nm制程的研究开发。但是,要实现我国IC设计业新一轮的跨越式发展,依然面临巨大挑战。

 

一是,今天,设计一个800万门芯片的经费将达2000万美元,IC的设计和制造成本增长的速度不仅超过了市场增长的速度,而且更严重的是超出了大多数小的Fabless公司的经济实力;二是,随着芯片设计复杂度的日益提高、产品更新速度的加快,带来不断的技术升级所付出的巨大投资,以及不断缩减利润空间所带来的成本压力,让普通设计企业很难独自完成全部的设计工作;三是,在深亚微米到纳米级别的设计能力弱,缺乏形成与EDA供应商、Foundry企业和系统整机企业的战略联盟,缺乏包括封装测试、分包物流等外包渠道。

 

为此,为提升国内IC设计业的自主创新及其经营管理能力,降低产业上下游的交易成本、管理成本和信息传递成本,需要产业链整合资源、提高研发投入、提升企业利润率和投资收益,加快发展以服务经济为主的IC设计服务业更显得紧迫;同时,相对国内500多家各类IC设计公司,从事IC设计服务公司的数量非常有限,这也反映了当前国内IC设计服务业仍处于萌芽阶段,在整个产业链中的机能还没被完全激活,中国IC设计服务业的潜力巨大。

 

  特别是,国务院最近确定了鼓励软件产业和集成电路产业发展的新的政策措施。其中,在加大对研究开发的支持力度中,强调提出要“加快具有自主知识产权技术的产业化和推广应用”,这更将为我国IC设计服务业的发展营造前所未有的政策环境。

 

 

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