[導(dǎo)讀]文︱編輯部圖︱ICDIA2021RISC-V在國內(nèi)獲得了超乎尋常的關(guān)注。一方面，“天下苦秦久矣”，無論是曾經(jīng)主流的“Wintel”，還是正當(dāng)紅的Arm加安卓，一套生態(tài)一旦走向壟斷，弊端就開始顯現(xiàn)，對非自己疆域內(nèi)創(chuàng)新的壓制力量就令人窒息，有人揭竿而起，自然應(yīng)者云集；另一方面，無論是...
文︱編輯部
圖︱ICDIA 2021
RISC-V在國內(nèi)獲得了超乎尋常的關(guān)注。一方面，“天下苦秦久矣”，無論是曾經(jīng)主流的“Wintel”，還是正當(dāng)紅的Arm加安卓，一套生態(tài)一旦走向壟斷，弊端就開始顯現(xiàn)，對非自己疆域內(nèi)創(chuàng)新的壓制力量就令人窒息，有人揭竿而起，自然應(yīng)者云集；另一方面，無論是x86時代還是Arm時代，中國廠商都是跟隨者，在別人劃好的田地中耕作，只是交糧納稅倒還好，動不動被威脅要“收回土地”,誰都受不了，有機會參與打造一套可以自己做主的生態(tài)系統(tǒng)，中國廠商的參與熱情被引爆了。
熱爆的RISC-V
RISC-V有多火？從數(shù)字上看，RISC-V基金會高級會員共13家，其中中國（含中國臺灣）公司11家。而由上海市集成電路行業(yè)協(xié)會、芯原股份等廠商和機構(gòu)牽頭建立的中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CRVIC）于2018年10月正式成立，經(jīng)過三年發(fā)展，截止2021年6月21日，中國RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟共有130家會員單位。而在首屆中國集成電路設(shè)計創(chuàng)新大會暨IC應(yīng)用博覽會（ICDIA）的媒體采訪環(huán)節(jié)，大約有一半的話題都與RISC-V相關(guān)，幾乎成為了RISC-V的專場媒體會。
對RISC-V的火爆，芯來科技執(zhí)行總裁彭劍英很有發(fā)言權(quán)。她表示，作為后發(fā)的處理器架構(gòu)，如果從2015年RISC-V基金會成立視為其商業(yè)化起點，到現(xiàn)在為止也就6年時間，與Arm架構(gòu)商業(yè)化的前六年相比，RISC-V的速度無疑快很多。作為國內(nèi)最早從事RISC-V處理器IP授權(quán)的商業(yè)公司，2018年成立的芯來科技已經(jīng)有300多家評估客戶，正式授權(quán)客戶接近100家，其授權(quán)客戶應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋消費電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制，甚至包括汽車領(lǐng)域。
芯來科技執(zhí)行總裁彭劍英
國內(nèi)廠商在應(yīng)用RISC-V上也大膽嘗試，中科昊芯就將RISC-V指令集應(yīng)用在了工業(yè)控制的DSP芯片上。中科昊芯副總經(jīng)理吳軍寧表示，用RISC-V實現(xiàn)DSP的挑戰(zhàn)在于如何將RISC-V指令集與DSP應(yīng)用做結(jié)合，工業(yè)控制和新能源等專業(yè)市場對于應(yīng)用定制化需求較多，所以中科昊芯就和客戶一起定義產(chǎn)品，并開發(fā)出配套工具鏈。吳軍寧說：“當(dāng)前，中科昊芯基于RISC-V的DSP與國際友商同類產(chǎn)品相比，主頻提升了一倍。性能方面，以工業(yè)應(yīng)用中常用的計算正弦函數(shù)為例，國際友商軟核計算需要一分鐘，而我們的時間是40秒?！?/span>
中科昊芯副總經(jīng)理吳軍寧
在彭劍英看來，RISC-V火的背后，體現(xiàn)的是中國對CPU自主可控的期待。過去多年國產(chǎn)CPU發(fā)展不如人意的原因有很多，沒有做好生態(tài)就是一個主要因素，彭劍英表示，RISC-V開放了指令集標(biāo)準(zhǔn)，這使得中國有機會從頭建立一個完整而干凈的處理器新生態(tài)，用彭劍英的一句話來總結(jié)就是“RISC-V是國產(chǎn)CPU最好的歷史機遇”。
同樣熱爆的GPU
同樣大熱的還有用于計算的GPU，即所謂GPGPU（通用GPU），國內(nèi)主攻GPGPU市場的芯片公司，宣稱融資額過10億元的不低于五家。沐曦集成電路CEO陳維良認(rèn)為，GPGPU市場之所以受到資本市場熱捧，主要原因有三點：一，國內(nèi)在高性能計算和機器學(xué)習(xí)領(lǐng)域?qū)PGPU的需求量大，增長勢頭明顯，這是一個數(shù)百億元規(guī)模市場的賽道；二、計算型GPU還處于高速發(fā)展期，是一個增量市場，與圖形渲染專用GPU相比，市場尚未達(dá)到深度壟斷階段，新廠商切入機會更多；三、計算型GPGPU比圖形渲染GPU更簡單，“計算用GPU很純粹，只要做好三件事，即任務(wù)分配、計算和數(shù)據(jù)搬遷，做好這三件事，就能打造出一款好的GPGPU?！?/span>
沐曦集成電路CEO陳維良
市場高速增長，壟斷尚未形成，架構(gòu)和生態(tài)相對簡潔，本土用戶又有強烈的國產(chǎn)替代需求，GPGPU市場受追捧也就可以理解了。
但做好GPGPU并不容易。陳維良將之形容為“大長金”，即GPGPU是一個技術(shù)難度大、養(yǎng)成周期長的“銷金獸”，系統(tǒng)極大、集成度極高、工藝極先進(jìn)、軟件棧極深......所以開發(fā)周期長、所需資金量大。
“從立項到上市，一顆GPU最少需要3-5年，IP設(shè)計、芯片設(shè)計、測試、軟件的成熟，診斷不同的應(yīng)用場景和生態(tài)，GPU要用起來需要構(gòu)建非常復(fù)雜的軟件系統(tǒng)，所以周期非常長。”在陳維良看來，10億元只是剛起步，先進(jìn)工藝下的GPU開發(fā)，所消耗的費用遠(yuǎn)不止10億元。
不過，國產(chǎn)GPGPU的發(fā)展瓶頸不在資金，陳維良告訴探索科技（techsugar），在當(dāng)前市場“搶錢要容易一些，搶人很難”。與國際GPU巨頭英偉達(dá)和AMD萬人規(guī)模研發(fā)團(tuán)隊相比，國內(nèi)GPGPU企業(yè)研發(fā)人數(shù)最多的也就幾百人，所以擴充研發(fā)團(tuán)隊的需求及其迫切。陳維良表示，英偉達(dá)和AMD產(chǎn)品線眾多，做單款GPU并不需要上萬人，但至少也要有一支千人規(guī)模的研發(fā)軍團(tuán)才能做好一款GPU。
在GPGPU大熱的同時，芯動科技卻瞄準(zhǔn)了被外企深度壟斷的圖形渲染GPU。芯動科技聯(lián)合創(chuàng)始人敖鋼表示：“振興國產(chǎn)集成電路高端GPU產(chǎn)品是當(dāng)前國內(nèi)GPU市場的戰(zhàn)略性方向，尤其智能圖形渲染GPU是國內(nèi)市場的一大空白，涉足的企業(yè)寥寥無幾，所以芯動擇了圖形渲染GPU這個可以持續(xù)發(fā)力的賽道，以謀求國產(chǎn)高端自主GPU的長遠(yuǎn)突破。同時，由于我們在很多GPU的底層技術(shù)上做到了國際先進(jìn)甚至性能超越，如GDDR6和Chiplet等，芯動GPU對標(biāo)的是英偉達(dá)、AMD的高端產(chǎn)品，并且瞄準(zhǔn)國產(chǎn)信創(chuàng)桌面和服務(wù)器這兩大市場領(lǐng)域，所以我們有信心也有實力打下屬于國產(chǎn)GPU的一片天?！?/span>
芯動科技聯(lián)合創(chuàng)始人敖鋼
還有EDA與IP
和CPU與GPU類似，EDA領(lǐng)域也是我國相對薄弱但自主可控的呼聲非常高的一個方向。作為產(chǎn)業(yè)杠桿，約百億美元規(guī)模的EDA加IP，卻左右著5000億美元芯片產(chǎn)品開發(fā)全流程，對于超大規(guī)模SoC而言，開發(fā)復(fù)雜度已經(jīng)超越人力極限，沒有EDA工具和IP，單靠人力堆將無法完成開發(fā)工作。EDA與IP是實現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，美國對中國芯片產(chǎn)業(yè)持續(xù)無理打壓讓資本對本土EDA與IP公司的興趣大增，據(jù)統(tǒng)計，截止到7月初，準(zhǔn)備過會上市的EDA與IP公司有7家。在本屆ICDIA受訪的8家企業(yè)當(dāng)中，就有5家是EDA或IP企業(yè)，其中已上市企業(yè)芯原股份規(guī)模最大，有15年IP發(fā)展歷史的芯動科技擁有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的量產(chǎn)授權(quán)和市場規(guī)模，芯來、行芯和芯耀輝則是近三年成立的公司。
與主打處理器IP的芯來不同，芯動科技和芯耀輝的產(chǎn)品主要是各種接口IP。敖鋼表示，全球各大晶圓廠（臺積電/三星/格芯/中芯國際/ 聯(lián)華電子/英特爾）都是簽約支持芯動科技的技術(shù)合作伙伴，芯動科技所有IP和產(chǎn)品全自主可控，經(jīng)過數(shù)十億顆量產(chǎn)打磨，連續(xù)十年中國市場份額遙遙領(lǐng)先。芯動科技技術(shù)總監(jiān)高專認(rèn)為，在云計算、5G、汽車電子等智能應(yīng)用的驅(qū)動下，全球正在由信息化向智能化跨越，高端芯片集體迎來爆發(fā)，“IP技術(shù)賦能設(shè)計和代工，對產(chǎn)業(yè)撬動作用高達(dá)600倍?！?/span>
作為芯片的底層及上游技術(shù)，IP是芯片設(shè)計及制造的核心硬科技。據(jù)芯耀輝CTO李孟璋介紹，從成立到現(xiàn)在，芯耀輝已經(jīng)聚集了近200人的全球化 團(tuán)隊，其中85%以上為研發(fā)人員，均來自全球領(lǐng)先的高速接口IP廠商新思科技及國內(nèi)外頂尖芯片公司紫光展銳、海思、Intel、AMD、高通等。團(tuán)隊成立僅一年，便在國產(chǎn)FinFet先進(jìn)工藝上快速完成了USB，MIPI、PCIe、DDR、LPDDR、HDMI、SATA、SD/eMMC等接口全系列硅IP的研發(fā)和商用。
芯耀輝CTO李孟璋
雖然目前IP被外商高度壟斷，國內(nèi)IP仍處于被“卡脖子”狀態(tài)。但是，中國接口IP市場近年增速超過40%，增長動力強勁且成長空間巨大，伴隨SoC技術(shù)發(fā)展，接口IP在SoC集成過程中的重要性越來越高，是我們厚積薄發(fā)的好時機。
李孟璋強調(diào)，要做出被市場認(rèn)可的高質(zhì)量IP產(chǎn)品，不僅需要專業(yè)的人才、豐富的經(jīng)驗、充足的資金，還需要持續(xù)的專注力。芯耀輝的核心技術(shù)團(tuán)隊均來自國內(nèi)外領(lǐng)先的IP廠商，已經(jīng)積累了十幾二十幾年與主流客戶一代又一代迭代和打磨產(chǎn)品的豐富經(jīng)驗，所研發(fā)及量產(chǎn)的芯片IP被國內(nèi)外幾乎所有主流芯片公司廣泛使用，在工藝上更是覆蓋市場最先進(jìn)的28/14/12/7/5納米節(jié)點。 “我們的設(shè)計能力以及經(jīng)驗屬于國際領(lǐng)先水平，同時把資本的投資幾乎全部投入研發(fā)中，因為芯耀輝團(tuán)隊只做IP研發(fā)一件事，專注做好兼容性高、可靠性強的產(chǎn)品。團(tuán)隊正集中精力面向28/14/12納米及以下先進(jìn)工藝IP研發(fā)，目前我們已經(jīng)完成了主流接口IP產(chǎn)品線的布局，并已成功將完整IP交付給重要客戶，并得到客戶認(rèn)可與持續(xù)支持?！?/span>
同時，李孟璋表示，作為半導(dǎo)體IP新銳，除接口IP之外，芯耀輝還將投入資源做好智能IP子系統(tǒng)，以解放工程師的創(chuàng)造力，把人工智能、云化等技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的IP設(shè)計中，做面向未來的技術(shù)研發(fā)，讓芯片設(shè)計更簡單，滿足數(shù)字時代應(yīng)用市場的多元化需求。走在世界前沿的應(yīng)用市場，加速國產(chǎn)IP換道超車。
行芯則是一家特色鮮明的EDA公司，其CEO賀青表示，自身有獨特的產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷，曾長期在芯片設(shè)計公司內(nèi)部負(fù)責(zé)EDA及其相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，正好跳出純EDA企業(yè)的視角限制，以開發(fā)者和用戶的雙重身份把產(chǎn)業(yè)鏈“從設(shè)計到制造全部貫通”，憑借對EDA產(chǎn)業(yè)的深入理解，行芯用三年時間開發(fā)了三款簽核（signoff）產(chǎn)品，均瞄準(zhǔn)最先進(jìn)的工藝，并與行業(yè)頭部晶圓廠和設(shè)計公司深度合作，應(yīng)用于量產(chǎn)工藝流程中。
從行芯官網(wǎng)公布的產(chǎn)品來看，行芯目前的主要產(chǎn)品有全芯片RC寄生參數(shù)提取工具GloryEX、功耗/EM/IR/可靠性簽核平臺GloryBolt和多物理場耦合分析平臺PhyBolt。賀青告訴探索科技（techsugar）:“公司所有的知識產(chǎn)權(quán)，全是行芯自主研發(fā)，沒有通過購買任何第三方的產(chǎn)品獲得知識產(chǎn)權(quán)，這是行芯引以為傲并且敢于持續(xù)深耕的重要特質(zhì)。”
行芯CEO賀青
EDA和IP向來以開發(fā)周期長、導(dǎo)入時間慢著稱，連國際巨頭新思科技都認(rèn)為，一般一款點工具至少要3年開發(fā)時間，平臺型工具則需要5年左右。行芯是如何做到3年開發(fā)出多款工具，并被大廠在先進(jìn)工藝中接受的呢？
賀青解釋，當(dāng)前EDA工具在先進(jìn)工藝中遇到的問題遠(yuǎn)比想象中多，而能夠幫助設(shè)計公司和代工廠解決問題的供應(yīng)商還是傳統(tǒng)幾大家，傳統(tǒng)廠商開發(fā)節(jié)奏慢，這讓設(shè)計公司和代工廠很痛苦?！笆袌錾夏芄┴浀膹S商很少，如果有一家新公司敢做這樣的事情（注：指先進(jìn)工藝EDA工具），還能滿足先進(jìn)工藝下精度、效率等各種嚴(yán)苛的要求，客戶就非常愿意主動合作。在沒有專職銷售團(tuán)隊的情況下，行芯接到了行業(yè)頭部客戶的大量訂v單，在可見的未來，公司都將處于滿負(fù)荷狀態(tài)。”賀青說，“先進(jìn)工藝看起來很難，但如果捅破這層窗戶紙，就會簡單很多?！?/span>
之所以開發(fā)速度快，賀青認(rèn)為原因也很簡單，就是行芯整個團(tuán)隊“凝聚產(chǎn)業(yè)資源專注研發(fā)”，將公司資源向技術(shù)創(chuàng)新傾斜，研發(fā)人員占比超過90%，讓團(tuán)隊始終全力聚焦在產(chǎn)品開發(fā)和創(chuàng)新上，與合作的設(shè)計公司和晶圓廠協(xié)同，快速迭代。”國產(chǎn)EDA基礎(chǔ)薄弱，要實現(xiàn)趕超自然要與產(chǎn)業(yè)鏈通力合作，匯集資源，集中攻關(guān)。賀青說，國產(chǎn)EDA企業(yè)就是要用三分之一的資源，五分之一的時間，做得比國外產(chǎn)品還要好。
中國芯與中國標(biāo)準(zhǔn)
中美科技戰(zhàn)和新孤立主義抬頭，無疑大大推動了芯片國產(chǎn)替代過程，全行業(yè)都認(rèn)識到了技術(shù)自主可控與供應(yīng)鏈安全的重要性，國產(chǎn)芯片進(jìn)入終端廠商供應(yīng)商目錄的門檻大幅降低，終端廠商也越來越支持本土芯片公司。但也有一股輿論值得警惕，即以孤立主義對抗孤立主義，以國產(chǎn)替代之名行民粹主義之實，處處設(shè)限，固步自封，只有國產(chǎn)的東西才能用，只有符合中國標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)才去發(fā)展。如果產(chǎn)業(yè)政策被這種輿論所左右，對于中國半導(dǎo)體的長期發(fā)展顯然是有害無益。
芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民就強調(diào)，不要搞孤立的“中國標(biāo)準(zhǔn)”?！白鰳?biāo)準(zhǔn)一定是做國際的開放標(biāo)準(zhǔn)，不能只搞中國標(biāo)準(zhǔn)，要只允許符合中國標(biāo)準(zhǔn)的Chiplet互連，那這樣的產(chǎn)品毫無競爭力?！?/span>
芯原股份創(chuàng)始人、董事長兼總裁戴偉民
芯路（Chipways）CEO秦嶺也持同樣觀點?！罢褂嵤荰D（注：指中國3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA）最大的受害者，我們能活下來是因為做了2G，才維持住生命線。同期多少大公司，多少高管，因為單做TD而血本無歸、蕩然無存。這么說不是反對國家標(biāo)準(zhǔn)，實際上我非常理解，中國這樣一個大國需要自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但當(dāng)民粹主義主導(dǎo)技術(shù)和商業(yè)，不顧現(xiàn)實基礎(chǔ)，去設(shè)立一個沒有自我造血能力的標(biāo)準(zhǔn)，這對國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傷害是非常非常非常大的！”做了一輩子通信的秦嶺，談起對支持不成熟的中國標(biāo)準(zhǔn)所付出的代價心有余悸，他連用三個“非?！眮肀硎咀约旱膿?dān)心。
芯路（Chipways）CEO秦嶺
探索科技（techsuga）首席分析師王樹一也認(rèn)為，芯片“國產(chǎn)替代”是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的自然結(jié)果而非目標(biāo)，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長期目標(biāo)應(yīng)該是引領(lǐng)國際信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，而不是天天打著“國產(chǎn)替代”的旗號來為落后技術(shù)或無法落地的“屠龍技”造保護(hù)區(qū)和自留地，中國芯和中國標(biāo)準(zhǔn)都不應(yīng)閉門造車，對方越孤立我們，我們越要打通其他通道，匯聚更多不受限制的外部資源，以開放對抗封鎖，將中國芯打造成國際芯，將中國標(biāo)準(zhǔn)打造成國際標(biāo)準(zhǔn)，那么技術(shù)封鎖終將失效。
這當(dāng)然不會是一帆風(fēng)順的路程，就如當(dāng)年3G標(biāo)準(zhǔn)一樣，一定會有部分企業(yè)和利益被犧牲，沒有為3G標(biāo)準(zhǔn)而付出的慘烈犧牲，也就沒有如今5G標(biāo)準(zhǔn)市場化的一馬當(dāng)先。對中國半導(dǎo)體而言，既要防止以“自主可控”的名義拉低中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度，也不能急于求成，試圖畢其功于一役。芯片行業(yè)有其發(fā)展固有規(guī)律，急不得。恰如一位行業(yè)資深人士所言，做芯片就像生小孩，十月懷胎才能孕育新生，太著急的只是早產(chǎn)兒，搞不好還會小產(chǎn)。孟子說的也是這個意思：必有事焉而勿正，心勿忘，勿助長也。
這一點，秦嶺深有體會。秦嶺從展訊離開之后再出發(fā)，創(chuàng)立寧波芯路從事汽車芯片設(shè)計業(yè)務(wù)，寧波芯路的歷史最早可以追溯至2011年在美國成立的IP團(tuán)隊，從2014年正式創(chuàng)辦芯路開始算，7年來芯路只開發(fā)了5款產(chǎn)品，但全部進(jìn)入量產(chǎn)車前裝市場。秦嶺表示，當(dāng)前汽車芯片市場也火起來了，但和消費電子不一樣，汽車對芯片產(chǎn)品有嚴(yán)格的要求，汽車行業(yè)供應(yīng)鏈有嚴(yán)肅的規(guī)則，國內(nèi)芯片公司進(jìn)入汽車市場時應(yīng)該遵循這些規(guī)則，不能因急于在市場上有所回報就投機取巧?！捌嚢雽?dǎo)體開發(fā)周期極其漫長，它要求團(tuán)隊要以非常沉靜凝重的心態(tài)來做事，如果繞開行業(yè)規(guī)則蜂擁而上，恐怕將打掉客戶對本土車載芯片產(chǎn)品的信心?！?/span>
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