上下游厂商看中国IC设计业特点

　　摘要：上下游厂商从各自的角度，对中国IC设计业的发展和一些现象进行了分析和解释。

　　中国市场非常乐观

　　新思(Synopsys)科技有限公司总裁兼联合首席执行官陈志宽说，中国市场的统计数据很好[1]，我们对中国半导体行业非常乐观。但全球的商业和技术都面临很大挑战，各种制程的设计都有，例如14/16、20/22、28、32、40/45、65、90、130nm等同时并存，因此很复杂。

　　TSMC中国业务发展副总经理罗镇球说得很绕弯，全世界半导体增长的比例高于GDP的增长，晶圆代工高于半导体，TSMC高于代工，中国成长高于TSMC。

　　格罗方德(Globalfoundries)半导体科技(上海)有限公司大中华区副总裁陈若中称，中国业务发展非常快，超乎人们的想象，大家都非常乐观。最近几年中国的设计水平与国外的差距已经接近1.5代了——以前设计公司跟国外相差两代左右。现在美国一流大厂用28nm，本土40nm的正准备进入或者已经进入28nm。所以脚步跟得非常紧。包括不久前格罗方德跟福州瑞芯微电子有一个新闻发布，瑞芯微已采用格罗方德的28nm工艺进行量产。

　　联华电子(UMC)副总经理王国雍指出，2013年UMC加和舰，在中国的营业额成长率是80%。不仅是AP(应用处理器)和BB(基带)，还有模块和外围产品业绩也较好。

　　Cadence设计系统有限公司副总裁兼中国区总经理刘国军说，Cadence今年在中国的IP业务成长翻了一番。未来，中国的半导体业将会迎来新的高潮。

　　同质化的是与非

　　一些行业，例如平板芯片业的企业是否太多？TSMC的罗镇球说，我受的经济学的教育就是市场经济，我觉得任何一个产业如果竞争者太多的话，它一定会收敛，收敛完变得很少之后又会再变多，这是一个自然规律，是供需的问题。多了，挤了，做不下去了，自然有人会整并，整合后利润高了，又有人会跳进来。这是一个市场的规律，我不会觉得数量的多寡有什么特别的意义。

　　那么，如何避免同质化？罗镇球认为每一家企业，或者每一个国家/地区进入一个产业都要经历一个过程，如果要把模仿当一个起点，这也无可厚非。就像写书法，你要先把颜真卿、柳公权的字拿出来练一练，之后你才能自己写。至于应该多长时间后自己创新，因公司而议，也根据项目的难易程度、未来要做多大有关。但如果你公司成立的宗旨就是要临摹，那就很麻烦了。

　　那么，是不是都是一样的设计流程、IP和代工厂，做得就都一样呢？Mentor Graphics全球副总裁兼亚太区总裁彭启煌给了一个形象的比喻，例如做皮鞋，都是人工的，质量和价格也有很大差别，LV(路易威登)的牛皮鞋上万元，中国工人做的也许是几百元。现在，Fabless(无半导体生产线的设计企业)业确实需要更细的分工，已经没有办法一个人把每件事情都做得很好了，多利用标准化，希望客户在形成最大差异化的方面下功夫。例如同样是Android操作系统和3G制式，小米手机就有办法杀出一条路。可见，你只要稍微有一些不同就可以突围。另一个角度，例如三星的芯片，用自己的晶圆厂tape out(流片)，效果一定是比较好的，因为设计和工厂的关系非常紧密。

　　两岸的对比和融合

　　格罗方德的陈若中说，中国大陆IC(集成电路)设计业非常有特点，前十大有7家是主芯片，还有2家是智能卡，1家是CMOS图像传感器。这和中国台湾有很大不同。台湾前十大的芯片，MTK(联发科技)是主芯片，其他几乎都是外围芯片，例如四家是显示驱动器，一家Nand-Flash控制器。主芯片对工艺、性能和品质会比较高，推出的速度也要比较快。

　　前十大公司比较中，从营业规模上看，台湾营业额是大陆的3~4倍。但是对格罗方德来说，大陆与台湾客户的营业额相比是1：2。“中国明年会成长得更快。大陆与台湾的距离会越来越缩短。”

　　ARM大中华区总裁吴雄昂介绍道，2013年中国大陆会出货10亿个ARM核，台湾与大陆的出货量差不多。从宏观来看，所有台湾科技产业基本上做得很成功的无外乎搭了两趟车，一趟就是移动的车，一趟就是中国市场的车。再往下需要海峡两岸的市场、文化上更加融入和结合。“将来探讨深入的结合，这是我们需要做的。”因为从全球格局来看，再往下是产业链整合的问题。

　　代工厂能服务的公司越来越少？

　　一种观点认为，到20/22纳米以下时，代工厂服务的fabless会越来越少[2]？TSMC的罗镇球认为会发生一个自然的整合，因为20/22nm这种大规模的设计，事实上客户数量也少了，不过每家可集成的晶体管数目变多了。以前一个基带芯片外还有一个wifi芯片；PA(功放)是三个，现在是二个，未来会是一个。

　　小企业的出路

　　目前我国fabless企业数量逐年增多，2013年已经632家[1]，比2012年的569家扩大了63家。TSMC的罗镇球分析认为，这和中国经济的蓬勃发展有关，实际上半导体业现在跟GDP的关联性其实蛮大的，而以前是以电脑业为主要驱动力的。目前看来，中国GDP扮演的角色越来越重要，因为做出的产品要有人去买，要有购买力。

　　不过，Cadence公司的刘国军指出，小公司以后的生存较难，因为别人在合并，你想生存，合并也许是个选择。另外，设计开发的成本越来越高，做出来的产品要卖到一定的量才可以，所以一般小实力的公司需继续做下去可能比较艰难。

　　比较现实的案例是，今年很多做手机芯片的厂商现在开始进军平板电脑市场，像Marvell和联芯、MTK和高通，他们有BB(基带)，也做AP(应用处理器)，这对传统的AP公司带来挑战，因为从AP走向BB会比较难。不过，芯原股份有限公司董事长兼总裁戴伟民博士认为，除了并购这种方式之外，还可以合作共赢。“合作一定要心态比较好。我们有时候也会促进一些产品互补的企业进行合作，将各自的设计放在一个封装里，共同来满足特定的市场需求。”

　　AP厂商是否会被模块厂商吃掉？

　　ARM大中华区总裁吴雄昂认为AP厂商还会有一定的生存空间。尽管会有相当一部分平板AP市场会被带移动模块的吃掉，但这并不会对原有的AP厂商产生致命的威胁，原因是带模块的份额必竟是比较少的，会达到百分之二三十，但不会达到百分之六七十。因为平板和手机是两类明显不同的渠道，一个是数码类的，一个是手机类的，渠道的利润率等差异也很大。另外从技术角度来看，当然从模块向AP走的人比较多，现在成功率比较高；但过去历史上也有逆袭的，例如RDA(锐迪科)原来是做RF的，把模块吃掉。

　　手机爆发 “核战争”好吗？

　　ARM吴雄昂风趣地说：和平是好的，任何战争都是不好的。但为何消费者很喜欢“核战争”？吴雄昂从消费者的心里进行了分析。这件事情要分两方面来看，最好的例子就是买车，买4缸、6缸汽车的有几个？说实话，你真的很需要6缸吗？其实不需要，但是很爽嘛。这恐怕就是4核、8核出现的原因。

　　对消费者来讲，如果在心理上得到了满足，虽然用的机会不是很多，但是成本仅仅增加了5%、10%，从感情角度来讲，还是很愿意买单的。所以这不纯粹是一个技术问题。当然大家都知道线性的关系，核越高越好，有的芯片8个核全装上了，最后全部都派上了用场，当然这个应用场景不是每天都会出现的。

　　为何制程节点不断往下走？

　　Cadnece公司刘国军说，有的人会问，你40nm卖得挺好，干嘛那么快做28nm？其实客户的感受是最真切的，客户说“没有选择，不做就跟不上市场趋势和创新的潮流。”

　　但是，有研究表明，每随着一个技术节点的加工尺寸的缩小，每百万门的加工成本也会跟着降低，但是到了28纳米以后，例如22纳米和14纳米，每百万门的加工成本非但不下降，反而上升[3]。这是否会成为往下发展的一个障碍？

　　TSMC的罗镇球说，其实在技术上碰到一些挑战的时候，有时你必须用一些商业的方式去解决。从过去到现在，半导体业之所以一直成长这么快，不止是因为成本上的降低，因为我们时常讲PPA，就是功耗(Power)降下来，性能(performance)往上走，面积(Area)降下来。现在看起来面积的降速会减慢，可是在前面两个P的部分还是持续。所以在走到下一个节点的时候，可能太多人着重在所谓的成本/价格，但事实上，例如买一个手机，其功耗和性能会影响你购买的欲望。

　　罗镇球讲述了他在上海乘坐出租车的亲身经历，司机们靠传呼获得业务，谁的手机按得快谁就能拿到这个活儿。司机问道，你告诉我哪一个手机最快？事实上，每家公司都追求利润，你的成本跟你的买家心中的落差，就是你的利润。如果性能和功耗好的话，它的产品就能卖得贵。因此，PPA三项的乘法只要高，就可以卖得好。

　　智能手机三阶段对芯片的要求

　　UMC副总经理王国雍分析了智能手机/移动通讯芯片的三个发展阶段：

　　第一个阶段是以通讯协议堆栈为中心的发展。在15年前，那时候比较强的是诺基亚、摩托罗拉、西门子等公司。造就了很多ODM(委托设计)厂，因为手机的模块很多，可以外包，或者通过EMS(电子制造服务)组装。这样的手机公司培养的IC都是要是大品牌，这些公司因为要跑通讯协议，其DSP的能力一定很强，所以当初我们听到的都是TI、ADI等，其他公司切入进去很难。

　　第二阶段是以解决方案为中心。这时，中国等新涌现的市场崛起。这时手机公司适应本地是很强的。因为这些手机公司的规模都不是那么大，因此IC的解决方案要完备，马上就可以生产。所以我们可以看到有这样的过程，需要完整的IC解决方案。一般的大品牌公司不会提供这些，因为大品牌公司认为应该提供大的平台，让客户自己去做，而不是帮着做。联发科、展讯因此脱颖而出，而一些大品牌慢慢出局了。

　　智能手机是第三阶段。第三阶段以后我们就可以看到与功能手机的打法又不一样。第三阶段就变成解决方案和服务的统合，不只是IC出来，因为IC实在太多了，不是每家能把所有的IC做完。但还是有产业链、AP(应用处理器)和模块的优势，把周边IC能整合进去，也能提供整个板子上的元器件，变成个解决方案。但是有几大块基本上不太进来，比如说既存的生态系统和模块，这不是做AP的人有办法做的。这也造就了很多IC的机会给本地，比如智能卡(SIM卡)，因为SIM卡大部分都跟中国移动等运营商有关。另外，周边大的模块也造就了一些IC公司出来。

　　中国本土IC的市场份额有高有低(图1)。SIM卡占有率接近100%。AP、触控、CIS(CMOS图像传感器)、模块大概50%~80%，活跃着五六家公司。而有些芯片的市场份额非常低，例如eMMC 控制器，基本上都还没开始。

　　中国手机芯片厂商的份额特点

　　中国大陆为何一些市场份额较高，有些较低？UMC的王国雍从三个方面进行了分析[4]。

　　第一是在地优势。有一个关键点就是IC消费在本地，生态系统是本地的。就像台湾的PC周边芯片发展历史一样。大约20年前，很多PC厂商的生产制造和设计委托台湾的公司，广达华硕等产生，这些台湾厂商一开始用国外大厂的IC，但为了降低成本，台湾的ODM厂慢慢地改用本地的芯片，渐渐培养起了一批本地的芯片设计公司。

　　在地优势很关键，有这样的先决条件，才比较有机会培养本地的公司。为何eMMC中国大陆很少人在做？因为这部分是做闪存控制器的，要和闪存母厂关系非常好，甚至有些公司是母厂投资的。每家flash多多少少有些差异，因此你要拿到它们的技术规格才能做出控制器IC。由于中国没有闪存的生态系统，就比较难培养出这类公司。

　　第二是经验模式，即我们切入市场时的办法。因为要跟国外的公司竞争，要想竞争能力强，就要有不一样的做法。中国大陆的特点是抢市。一开始会想尽各种办法切入市场，无所不用其极。这种打法也不一定像国外打市场很正规，其考量就把各方面建立起来。

　　第三阶段是有序经营。基本上是技术能力。技术能力只要一到位，并且具备前两个条件，国内公司就可以把市场吃下来。尤其是生态系统的部分是在当地的，规模足够，基本上这个IC国内的厂商就可以攻下来了。

　　代工厂要够广够深

　　“智能手机打法的广度、深度跟以前的产品不一样。”UMC的王国雍说。以前很多系统产品一两种制程就可以全部搞定，现在要代工厂要有足够的广度和深度，才有办法每一块都能覆盖到。

　　从深度上，主轴技术要跑得很快，就是28纳米、14纳米往下走，速度要跟得上。

　　除了AP和模块外，其他十几个IC都需要特殊制程的(图2)，例如CMOS图像传感器，有些要嵌入式闪存(SIM卡芯片)，有的驱动器要高压制程。这个部分想做得非常好的，就要有足够的广度，所以需要不同的制造。这就是在智能手机时代，生产移动通讯芯片的晶圆代工厂所需要具备的特色。

　　小结

　　随着商业上的挑战和芯片设计的复杂度加大，需要本土设计企业和上下游合作伙伴同舟共济，共同成长，再攀高峰。

　　参考文献：

　　[1]魏少军.2013年中国IC设计业概况.电子产品世界，2013(11)：24

　　[2]王莹.假设先进制造公司和设计公司发生了捆绑. 电子产品世界，2013(6)：1

　　[3]王莹.本土IC设计业：成长喜人，下一步更需智慧.电子产品世界，2013(3)：32

　　[4]王莹.海外企业看中国IC设计业特点.电子产品世界，2013(2)：25

　　[5]王莹.海外企业为中国本土IC设计业出招.电子产品世界，2012(2)：24

　　王莹

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