编者按：在摩尔定律和超摩尔定律的演进趋势下，IC设计业的设计难度加大，设计成本攀升。包括EDA工具、晶圆代工和设计代工在内的IC设计支撑行业不断投资新的设计方法学和技术，研发特定工艺平台，创造新的商业模式，帮助IC设计企业高效地推出新产品，满足市场需求。《中国电子报》特邀IC设计支撑企业代表，就IC设计技术趋势、挑战和支撑行业演进等话题进行探讨。
华虹NEC市场副总裁高峰
关注超摩尔定律致力于特定工艺平台
受2008年下半年开始的国际金融危机影响，芯片制造业以及封装业呈现大幅下滑的状况，然而国内IC设计业销售收入与去年同期相比却增长约10%，充分体现了IC设计业对整个集成电路产业复苏的拉动作用。
整合与重组是大势所趋
2008年中国已经成长为全球最大的集成电路市场，其市场规模接近全球市场的1/3，而从产业供给来看，2008年中国本土供给仅相当于市场需求的20%左右，绝大部分产品仍依靠进口。IC设计企业应该抓住当前内需市场的良好契机，在国内市场上寻求新的突破。另外，中国各省市积极调整集成电路产业结构，大力布局设计业，扶持设计业做大做强，给设计业的发展提供众多利好政策，如3G市场启动、家电下乡和家电以旧换新等政策都是IC设计业难得的发展机遇。
2008年开始，中国IC设计业增速放缓，进入理性调整期。面对一系列难题，IC设计业的整合与重组是大势所趋，但同时也面临着诸多问题。第一，国内IC设计企业的“领头羊”还不够强、不够大，不具备并购的基本条件。即使国内首屈一指的上市IC设计企业1年的营收也就1.5亿美元左右，还不及博通或高通的5%。因此若要整合其他IC设计企业，有着“心有余而力不足”的问题。第二，中国IC设计企业涉及的IC产品结构不尽合理，产品主要集中在中低端的消费类芯片，无法提供LCD(液晶显示器)驱动IC、FPGA(现场可编程门阵列)、闪存产品、芯片组、显卡等高端通用产品IC，技术上雷同且技术层次相对较低，简单的类似合并同类项的整合并不能从根本上促进IC设计业的发展。第三，国有企业在整合过程中对资产评估和价值确认缺乏必要的灵活性，整合带来的各种利益再分配以及对国内中小IC设计企业发展重视程度不够，国内融资环境不成熟和资本的渠道不通畅等问题都制约着整合的进展。
IC设计业作为集成电路产业的“龙头”，如果国内IC设计业能通过整合和重组壮大起来，IC设计的不断创新将对工艺、设备的技术提出更高要求，将带动半导体设备的更新和新的投入，为整个集成电路产业的增长注入新的动力和活力，大幅提升集成电路产业的供给能力，从而能全面缓解供需矛盾，改变芯片制造业的订单和技术严重依赖于国外的现状。
关注先进工艺技术
在“摩尔定律”的影响下，半导体产业技术升级的步伐从未停止，研发与建厂支出成倍增长。目前一条12英寸芯片生产线的建设费用达15亿-30亿美元，设计一款45纳米SoC（系统级芯片）非人工花费达2000万-5000万美元，而对于32纳米预计则是7500万-12000万美元，高昂的成本将导致绝大多数IC设计公司都不可能进入45纳米或32纳米时代。
然而，“超摩尔定律”的做法通常不再是一味地追求缩小产品的几何尺寸，而是倾向于集成更多的附加功能和特性，从而开辟全新的应用领域，让非数字功能(例如：射频通信、电源控制、被动组件、传感器、驱动器)从系统板级转变到特定的系统级封装(SiP)或系统级芯片的潜在解决方案，并最后进入叠层芯片系统芯片(SCS)。这给晶圆代工企业带来很大的好处：不用一味购买价值不菲的先进制程生产设备，减少设备投资折旧带来的资本支出。“超摩尔定律”技术包括从先进的CMOS(互补金属氧化物半导体)、BiCMOS(双极互补金属氧化半导体)到SOI(绝缘衬底上的硅)、MEMS(微机电系统)和BCD(一种单片集成工艺技术)等特殊工艺，在这些特殊工艺方面，华虹NEC积极加强和国内外IC设计公司的紧密合作，现在已经推出BCD350和PMU350。下一步华虹NEC将致力于开发高密度的BCD180工艺和高压的BCD-HV平台，以期为国内外的电源管理、系统芯片和高压集成方案提供良好的平台。在RF（射频）领域，华虹NEC正在大力研发国际上最先进的0.13微米SiGe-BiCMOS技术。同时，华虹NEC也在关注其他先进的特殊工艺领域，如MEMS等，希望有机会介入。
华虹NEC为国内外客户提供涵盖1.0微米～0.13微米工艺的、专业的、高附加值代工服务，专注于嵌入式非挥发性存储器、模拟/电源管理芯片、高压、射频以及功率器件等特色工艺平台以及逻辑、混合信号等通用工艺平台，代工产品已广泛应用于智能卡(第二代身份证卡、SIM卡、社保卡等)、通信、计算机、消费类电子以及汽车电子等领域。
Cadence设计系统公司总裁兼首席执行官陈立武
顺应工艺节点缩小趋势投资新设计方法学
多年来，芯片公司一直稳步发展，工艺节点缩小了，设计方法学却没有什么变化。如今要缩小到新的工艺节点变得更加困难，各企业需要大力投资于新的设计方法学与技术。这对于反应敏捷的芯片公司来说是一个很好的机会，他们可以借此从老牌企业手中抢夺市场份额。
对于不断缩小的工艺节点的设计，碰到的很多问题并非新面孔，不过它们造成的影响已经提升到一个必须要有新的解决方案应对的程度。例如，在之前的几个工艺节点中，光刻已经从基于规则的方法转向基于模型。不过更大的问题是有多个重要因素必须在设计过程中得以平衡———不能等到最后。这意味着在设计方法学的几乎每个步骤中都要考虑到生产问题。
工艺节点的不断缩小带来的另外一个后果是晶体管与门数不断增加。为应对这种现象，EDA（电子设计自动化）工业需要生产效率的大幅提升，让设计师能够掌控单个芯片上数十亿个晶体管或者数百万门带来的复杂性，此外还有软件与外部界面。这种全新的、更高级的设计开发叫做系统级开发，它包括合成与验证。
通过多种技术的融合，创造出“超越摩尔效应”的方案，这是由系统级芯片(SoC)和系统级封装(SiP)的发展推动的。这些设计通常在单个芯片上集成多个对等的独立芯片，或者是集成到多个芯片上并封装为一个单体。如今IC设计市场的发展大多是靠SoC推动的，我们正朝着多种功能进一步集成的方向前进，在智能手机之类的电子设备中集成摄像头、电视、电子游戏和GPS（全球定位系统）等功能。
这种不断发展的集成趋势提高了芯片的规模和复杂性，这意味着需要有系统级设计方法学，而对功能的验证将成为一个大问题。
我们的总体目标是让我们的客户能够设计出差异化的产品，满足投放市场的时间要求与成本需求。Cadence开发的技术将正确的技术组件与Cadence的服务和产业链上的支持结合，为混合信号与低功耗设计等普遍深入的问题提供端到端的解决方案，例如我们的低功耗设计技术已经处于市场上的领先地位，将整个产业链联系在一起，创造了功率推进联盟(PFI)，它为低功耗方法学开发了一个开源格式，并且与产业链上领先的伙伴合作设计有功耗管理功能的芯片。我们利用Cadence与产业链上的资源提供全新改进型解决方案的另一个领域是高级验证，为此产生了开放验证方法学(OVM)。
Cadence在中国的投资已经有十几年，我们目前在主要商业中心附近有5个办公室。Cadence充分认识到中国IC市场的重要性，正在继续加强与中国客户和合作伙伴的关系。这些客户正在寻求范围广泛的EDA解决方案，而Cadence能够提供技术、服务与培训方案，满足中国高速发展的IC设计工业的需要。
微捷码设计自动化中国区总经理陈海伟
满足数模混合设计需求推出高效新工具
整合与重组是企业发展壮大的一个极为重要的环节，但这不是一个简单的因果关系。我不认为硬性的整合与重组会提高企业的竞争力及中国IC产业的地位。只有当一家公司发展到足够大或发展到特定的时机，需要特定资源去补充它的时候，这种自然而然进行的重组才会对企业的发展有所裨益。我觉得目前的整合与重组有太多的人为因素。我们可能认为市场上的一些组合是强强联手，但理论上的组合与实际需求产生的组合有很大的差距。人为的组合并不会提升企业的整体竞争力。而且，由于任何重组都会对原来的企业形成冲击，因此在重组的过程中，如果领导层把握不好的话，哪怕当初重组是一个正确的选择，都有可能对企业未来的发展造成不良的影响。此外，在整合的类型方面，我个人更倾向于大企业收购小企业，而不是两个势均力敌的企业进行整合。后者很容易发生非常激烈的冲突。当以一个企业为主体时，吸收力可能会更好。
目前设计需求是综合性的。EDA公司也随着产业的发展在演进。例如，微捷码看到数模混合设计已成为半导体行业的发展趋势，于是我们就加强了这方面的产品开发。在数字电路设计方面，Synopsys公司曾提出了设计综合的方法学，可以通过写语言，用数字综合技术设计电路，这对生产力产生了革命性的推动。在模拟方面，我们公司近几年研发了类似的工具，它还不能像数字电路那样通过写语言来开发电路，但可以通过语言描述，把原来的设计移植到新的工艺节点上，属于半自动化的设计工具，这大大缩短了设计周期。混合信号、低功耗、快速上市时间是我们目前重点开发的产品。
传统上，EDA工具企业提供两类服务：软件培训和设计服务。而微捷码采用的合作方式具有创新性和灵活性，我们以满足客户现实需求为目标，不再有太多的限定。我们与客户一起做设计。目前有很多家IC设计企业，我们与他们一起做设计，使他们的设计能够一次性成功。这样，在短短三四个月内，他们的产品就可以流片。
对企业来说最重要的是稳定和可预测的发展。
近几年，微捷码设计自动化中国公司一直保持着稳定的增长，增速在两位数。而且，我们预计中国公司明年仍然会以这样的增速发展。与此同时，由于中国市场的主导地位越来越显著，跨国公司中国分公司的影响力也在逐步提升。因为中国市场成为发展的源头，需要中国公司提出更多创造性的东西。因此，中国公司要有这样的眼光，而不是一味地跟着国外公司跑，在某些方面，我们需要引领国外企业往前走。作为跨国公司的中国职员，我们要提前看到这样的现象，并为这种现象做出准备。过去，EDA公司受国外的影响，一般是将国外的设计方法学搬到中国市场；现在反过来，我们在中国的设计方法更能满足中国市场的需求，要输出到国外去。
创意电子总部副总裁、中国区总经理居龙
设计难度加大设计代工增强Fabless竞争力
在全球半导体产业经受国际金融危机冲击的过程中，很多公司面临着财务上的压力，创意电子在危机中看到了一些市场机遇。我们认识到，创意电子的核心竞争力体现在3个方面，其一对先进工艺、低功耗产品的设计提供服务，尤其是SoC的设计服务；其二是具备各种各样模拟和数字IP（半导体知识产权）的开发能力，例如用于通信领域高速器件的IP；其三是设计后端的运营，从客户的后端设计到流片到芯片代工再到芯片的封装测试，我们都为客户提供相关的配套服务。我们所具备的这些优势都对我们为客户提供优质的设计代工服务创造了条件。
目前，IC设计的难度也在不断加大。随着工艺的进步，从0.13μm，到当前的65/45/40nm，未来还将迈向32/28nm，器件的物理极限开始受到挑战，在设计过程中很多问题也暴露出来。与此同时，SoC所集成的器件越来越多，其实现的功能也越来越丰富，对器件速度也要求越来越快。此外，还需要能实现各种不同的运行模式和方法，作为系统级芯片，其器件的复杂度不断增加，这样使得IC设计的难度增大。难度增大的直接后果是设计的成本增大。随着难度和成本的增加，设计的风险也水涨船高，而市场也要求尽可能地缩短产品上市周期。面对这一系列的困难，IC设计企业就更需要设计代工企业为他们提供服务，从而分散其运营风险。
在设计代工领域，创意电子销售额快速增长，已在全球位居第一，同样，在中国内地市场的目标也是第一。今后1年我们会加大在中国内地的投资布局，我们市场的份额还会有很大的增长。在中国内地，产品应用市场推动IC芯片走向更高的工艺节点，例如高清电视芯片、上网本的应用处理器以及多媒体芯片等都要求更先进的工艺。于是，中国内地的很多IC设计公司从0.13μm工艺节点直接跃升到65nm，这就为创意电子这样的设计代工企业提供了更多的商业机会。另外，中国内地也有很多初创的IC设计公司，他们在系统设计方面实力较强，而我们可以帮助他们快速地完成从器件的物理实现到流片再到晶圆代工及封装测试的全过程业务。同时，中国内地的系统公司ASIC（专用集成电路）的采购对象，逐渐从美国、日本的ASIC公司转向无晶圆的设计公司(Fabless)，而创意电子的业务领域恰好可以跟这些Fabless公司形成优势互补，利用我们先进的设计服务、IP及后端运营，并紧密结合台积电的先进工艺制造能力，可以在ASIC产品领域形成一个更有竞争力的商业模式。
从今年下半年开始，创意电子加大了在中国内地的业务开发，公司明显增大了在中国内地的投资力度。预计在2010年，创意电子新增员工当中，超过一半的人数将在中国内地工作。
