国产芯片设计产业链新星冉冉升起

国产芯片设计产业链新星冉冉升起
2021年10月24日 10:51 半导体行业观察

当下,中国半导体业正处于非常艰难的时期,同时也蕴藏着巨大的商机。正是看到了这些,众多有抱负、有理想、有情怀的中国半导体人,纷纷加入为国家半导体业发展添砖加瓦的队列当中,无论是从知名外企走出来的行业翘楚,还是土生土长的中国本土优秀青年,都在开创新事业,提升中国芯片研发水平方面发挥着各自的光和热。

上周,在“第十九届中国通信集成电路技术应用研讨会暨青岛微电子产业发展大会(CCIC 2021)”期间,就有四家企业,它们规模不大,成立时间不算长,但都极具特色,有的专攻IP,且起点很高,有的开创着新的EDA工具发展模式,有的欲让国际老牌的IP品牌在中国焕发第二春,有的则充满情怀,立志要改变国产高端模拟芯片的现状。

无论是技术,还是发展愿景,这些特色鲜明的企业都非常值得关注与期待。

打造中国高端IP

IP是整个半导体产业链上游的核心,而我们国内市场自给率尚不足10%。针对这样的现状,芯耀辉科技有限公司联席CEO、IEEE Fellow余成斌先生表示:“这一问题亟需解决。我们有强烈的使命感,我是国庆节当天出生的,内心拥有厚重的国家情怀。怀着打造中国高端IP,解决国内“卡脖子”的困境的抱负,我们这帮志同道合的行业资深人士一起,于2020年创立了芯耀辉,主要致力于先进接口IP的研发。目前,芯耀辉和新思是战略盟友关系。”

“我们的团队成员,都是来自全球领先的IP公司,以及顶尖的芯片公司里做IP的团队,因为他们知道IP这个环节不解决,是做不出好芯片的,在这种情怀的感召下,现在,我们的团队规模已经聚集了200多位精英人才。”

在业内,现在最需要的几款接口IP,包括DDR、USD、PCIE等,都是非常紧缺的。虽然芯耀辉处于起步阶段,但也在有序地进行布局。首先是从USB、PCIE等切入,不断提升接口速度,从十几G,到50多G,以及今后实现100多G目标的高速接口IP。

IP的开发周期较长,完成后需要在客户端进行测试,流程中可能会遇到很多问题,没有多年的经验积累是不行的。余成斌表示:“在我们以前的经验中,已经做到做完IP之后可以和客户直接对接,有些时候是做完样片测试回来,再到客户那边做。我们已经有这样的能力,直接在客户的芯片上测试,这就大大缩短了迭代时间。”

在谈到客户时,余成斌表示,以前遇到的客户都是全球最顶尖的芯片企业,包括中国华为,以及来自日本、韩国、美国的知名企业,对IP的要求都极其严格。在产品开发和服务客户过程中会遇到各种问题。同样一个IP,芯耀辉验证的流程比其它很多IP的设计要复杂很多,因为我们要考虑兼容性、可靠性等多种重要因素。

虽然公司成立仅一年多,芯耀辉取得了不错的成绩,特别是已经完成了12nm、14nm接口IP的布局。目前,该公司正在研发下一代产品。

擅长做EDA工具让IC设计公司如虎添翼

作为一家主打5G和数据中心市场的创业公司。芯启源正在大力打造其DPU和智能网卡,直接对标英伟达。不仅如此,该公司有个凸出特点,那就是不仅设计芯片,还在EDA工具和IP研发方面投入了很多资源。对此,芯启源董事长兼CEO卢笙先生解释说:“我在硅谷20多年,也见证了硅谷芯片爆发的10年,也很幸运,我们做了几家公司,都被收购了。第一家是任天堂董事长投资的,这家公司在1998年以4亿美金卖给了ATI,后来,ATI又把这个部门卖给了AMD,所以,现在负责AMD GPU的高管是我原来的创业伙伴,当时,他和我两个人把这个芯片做了出来。”

过去这些年,卢笙一直聚焦网络通信。1994-2004年也是硅谷芯片爆发的10年,所以就做了网络交换芯片公司,2000年这家公司被博通以3亿美金收购了,博通的第一代网络交换芯片是卢笙主导的。

卢笙表示:“有一点让我和我的团队很骄傲,即我做的芯片都是一次流片成功,这在硅谷也是很少见的,这里面有很多秘诀,其中很重要的一环就是硬件仿真。因此,不是我们要进入EDA的宏观市场,而是EDA市场提供的解决方案不能满足我们的要求。所以,我必须要做出来一套能够让我高效,并且一次流片成功的开发工具出来。我们做的是一套硬件设备,上面跑我们的软件工具。硬件大家都能做,但是上面跑的工具是很难做的,这是我们的核心竞争力。”

对于芯启源开发的EDA工具而言,其自己就是用户,所以不需要别人告诉其这个工具要做什么,因为它自己知道是做什么的。这样,做一个产品,公司本身就有强烈的需求,也知道该怎么做,具有很强的针对性,实用价值非常高,做出的每款工具都是佳品。

以前,卢笙一年EDA的费用几千万美金,因此与各大EDA厂商的研发建立了深厚的关系。因此,开始做EDA工具之后,业内几位知名博士、博士后都加入了芯启源,一起潜心开发了3年,并于2020年10月份,拿下了全球第一个客户,也是全球排名前五的IC设计厂商,买下了该公司100多套硬件仿真设备和软件工具。此外,该公司在中国国内也迎来了第一个客户,下了百万美元的订单,且已经交货了。

卢笙表示:“我们的想法很朴素,做出了有价值的EDA产品,可以自己用,也会授权给其它芯片厂商,从而把研发成本挣回来。现在做得还是不错的,也没有直接跟我们竞争的产品。目前,我们的竞争对手很少,基本上都在起步阶段。”

RSIC的中国机遇

作为RISC技术最具代表的MIPS在中国(含香港、澳门)独家商业运营公司,芯联芯重视IP生态建设,以及IP的硅验证,因此,该公司与Foundry保持着密切的关系,目的就是保证IP所在芯片的良率,从而为客户降低成本加速产品市场化提供更好的服务。

在谈到MIPS的生态系统时,芯联芯公司总裁余可先生认为,MIPS发展核心,不是其自身的技术问题,而是要持续不断投入好的生态推动其前进。而现在的中美在集成电路高科技领域关系,对于MIPS在中国发展而言是一个非常好的机遇。现在,MIPS在国内是完全自主的,芯联芯拥有其所有权利。

在谈到设计服务的差异化竞争时,余可表示:“如果一个公司只做设计服务,则不是一个很好的商业模式。芯联芯不仅有自己的IP、设计服务,还与Foundry有着战略合作关系,我们做出来的IP不是谁都可以干的事,没有这些紧密的关系,是达不到的。我们做的事情,是一个全新的打通集成电路上下游商业模式,我认为这是设计服务应该走的路,不然永远就是帮人打工。”

做中国的ADI

李晋,高级工程师,2008年电子科大硕士毕业后就加入中电13所,开始从事射频芯片国产化替代工作,作为项目核心骨干参与了多个国家重点型号项目关键核心芯片的研制并顺利量产。

2020年7月创建厦门芯辰微电子有限公司,公司专注于5G、6G、大数据等射频模拟芯片国产化的替代工作。用不到一年时间,实现了创业初期抵押房子筹钱到现在数千万的A轮融资,目前已有团队20多人,研发了400多款射频芯片。预计明年产值至少5000万元,后年可超过1亿元。

厦门芯辰微电子有限公司主要做四件事情:

一是6G星用射频芯片(马斯克卫星6G网络),多年来受芯片成本制约导致国内实质进展缓慢,主要原因是成本太高,宇航级芯片动辄万元起步。厦门芯辰微联合业内有理想的合作伙伴突破传统设计和质量认证思路,寻找一条满足宇航级芯片质量要求的低成本解决方案。

二是射频芯片低成本化。现在国产化芯片由于价格太高,已经严重制约到国家重点项目的战略实施进程:比如国家电网、边防等全天候监控雷达。厦门芯辰微就是要招集一帮有理想的小伙伴为推动射频芯片国产化的低成本进程贡献一份力量。

三是射频模拟类的偏门芯片。此类芯片类似于医药行业的孤药,由于技术开发难度较大、短时间内难以突破,导致研发费用高、失败风险大,国内同行都不愿涉足此类芯片,但它们往往又是一些国家重点工程型号项目难以绕开的芯片。此类芯片需要国内有一帮不计得失的个人和公司去做,我们厦门芯辰微就是这样的一群“阿甘”中的一员,一直在为之努力和奋斗。

四是射频模拟芯片设计的培训。厦门芯辰微将定期组织和邀请NXP,NOKIA,TI,ADI,华为海思,中国电科,中兴微电子,电子科技大学等活跃在一线的专家进行免费培训。此外,厦门芯辰微现已启动星芯之火计划,愿每年提供不低于200万元的流片费为没有流片经费的211和一些地方高校提供免费流片机会。

对于公司的发展目标,李晋坦言:“所有做模拟芯片人的梦想都是要做中国的ADI。目前公司在功放、低噪放、开关、混频器、VCO、锁相环、运放、电源管理等射频模拟芯片方面已完成基本布局”

对于公司的投资方,李晋说“他并不喜欢写各种商业分析报告,我们的作风就是踏踏实实地把芯片做出来,放到你面前,你觉得值,就投资”。

人总是要有一点精神追求,“一辈子做一件可以感动自己和向孩子们吹牛的事情”这就是厦门芯辰微的核心价值观。

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