多视角看成都集成电路产业高质量发展的机遇和挑战（上）

单祥茹

2019年7月11日，第二届中国（成都）集成电路生态发展论坛在成都世纪城国际会议中心三层蜀都厅召开。本届峰会聚焦成都市人民政府提出的打造中国‘芯’高地这一集成电路产业发展目标，从全球视野出发，结合西部产业生态特点，邀请Cadence、arm、Soitec、海威华芯、摩尔精英、启英泰伦、深思创芯、旋极星源、锐成芯微等长期关注西部集成电路产业发展的国际知名半导体企业的中国区领军人物，以及本土具有国际视野的优秀企业家，共聚一堂，探讨成都乃至西部地区集成电路产业发展的机遇与挑战，助力成都市集成电路产业实现高质量发展。根据嘉宾现场演讲，本刊记者整理出本届峰会部分嘉宾的主要观点。

后摩尔时代的特色工艺及中国发展机遇

演讲人：张波，电子科技大学集成电路中心主任，教授、博导

1965年，戈登·摩尔先生应《电子学》杂志之邀在第38卷第8期上发表文章“CrammingMore Components onto Integrated Circuits"并提出，每一年芯片上的晶体管数量将增加一倍。1975年，戈登，摩尔在IEEE电子组件大会（Proceedings of the IEEE electron devicesmeeting）上提交了一篇论文，并对摩尔定律做了修订：整个集成电路的发展将从早期预测的每一年晶体管数量翻一倍改为每两年翻一倍。著名的摩尔定律就此诞生。在相当长时间内，英特尔公司更是将摩尔定律作为其发展的技术原则，并制定了Tick-Tock发展战略，即奇数年更新制作工艺，偶数年更新微架构。

张波教授在演讲中表示，长久以来，Moore定律指导着微电子的发展，人们一直追求通过线宽的降低来提升器件的性能。但是，线宽的持续降低带来无论是建厂成本、工艺研发还是产品研制费用的急剧增加。因此，集成电路工艺技术逐渐从单一追求尺寸依赖的先进工艺，向先进工艺、非尺寸依赖的特色工艺和先进封装三个维度并举发展。“More than Moore”的特色工艺得到迅速发展，应用面也越来越大。

张波教授表示，根据More than Moore白皮书对More than Moore的定义，器件价值或者性能的提升，不完全靠尺寸缩小，而是通过功能的增加。因此，嵌入式非易失性存储工艺、BiCMOS工艺、RFCMOS工艺、BCD工艺、MEMS工艺，乃至GaAs、GaN， SiC工艺等不完全靠尺寸缩小来提升性能的工艺现在都可以被称为非尺寸依赖的特色工艺。

除了非尺寸依赖，特色工艺还有这些特点。一是建厂与维护成本低、工艺相对成熟、产品研发投入相对较少。二是平台繁多、种类庞杂，多种工艺平台可共存。三是产品品种众多。比如美国安森美公司的功率MOs器件就高jt2000余种。德国英飞凌的功率MOS种类高达3315种。张波教授认为，特色工艺产品品种之所以如此丰富，是因为很多特色产品为模拟器件，产品性能与应用场景密切相关，而市场上的应用场景日趋多样化。因此，这个行亚很难有垄断企业出现。这也恰恰是中国企业的发展机遇。

改革开放40年来，我国建立了门类齐全的现代工业体系，工业经济的实力迅速壮大并跃升为世界第一制造大国，也是世界上唯一拥有完整的制造业体系、产品和产业链的大国。这也成就了我们成为全球集成电路应用大国。不过，在大量应用的集成电路中，绝大部分来自进口。除了高端CPU外，我们也大量进口了不需要先进工艺的分立器件、电源管理集成电路、通用处理器、控制器等。张波教授表示：特色工艺产品，国产替代空间巨大！

有了市场空间，我们是否拥有产业基础呢？现在，特色工艺的机遇已经被业内所认识，特色工艺在中国正在崛起，大量8英寸、12英寸已经投入运营或正在建设。2018年中芯国际（TSMC） n12英寸线产能就达到了1200万片。值得注意的是，中国特色工艺的发展同样面临巨大挑战：国外特色工艺企业常常是IDM形态，且大多是老牌企业、历史悠久，人才济济。而国内尚缺乏大型的IDM企业，产品同质化也比较严重，缺乏竞争力。

张波教授最后提出，虽然有诸多挑战，但我们也有很大优势。一是特色工艺产品与市场应用密切相关，而中国恰恰是全球集成电路应用大

智能系统时代下的中国半导体产业机遇与挑战

汪晓煜：Cadence公司中国区副总经理

汪晓煜在演讲中首先讲到，当前，中国的实力不仅改变了自己，也改变了世界。根据MorganStanley Research的研究报告，2020-2025年中国半导体产业发展可能有四种情形，分别为产业升级、萌生新一代半导体公司、全球商业化和廉价替代。其中，产业升级是最好的情况，将由芯片设计和制造方面的技术突破带来。最糟糕的情况是廉价替代，意味着企业无法创新，本土供应链被用于生产低价值半导体。汪晓煜表示，新一代集成电路设计公司可能在未来引领中国的半导体产业发展。根据中国相关的产业发展目标，到2020年，中国的芯片自给率将达到40%，2025年则要达到70%。这些数字不仅代表了中国半导体产业的长远规划，也将对全球半导体产业的发展产生深远影响。

汪曉煜还提到，只有不断在新兴市场中找准机会才更容易获胜。众所周知，中国新四大“发明”正在改变着人们的生活方式。事实上，中国并没有真正发明这些技术中的任何一种，但却已经引领了这些技术的广泛应用。对于半导体行业而言，一些前沿技术和应用对行业的发展非常重要。比如用于数据处理、语言分析、语音识别、图像识别的人工智能;智能家居和工厂、医疗和各种商业应用的传感器/节点连接的物联网革命;自动驾驶;5G和AR/VR技术等。

谈到中国半导体产业的发展机遇，汪晓煜表示，中国正在迅速成为独角兽的故乡。2018年，中国每3.8天创造一只独角兽。新能源汽车、人工智能芯片、机器人、大数据、计算机视觉和云计算是这些新兴独角兽的主要领域。现在，中国IC设计公司数量大幅增长。2010年中国大陆拥有IC设计公司582家，经过8年的发展，这个队伍已经扩大到包括海思、比特大陆、紫光集团等约1698家，增长了近3倍。但是，也必须看到这一现状：中国半导体人才的培养无法满足快速增长的市场需求。其中，2020年中国半导体市场人才需要70万人，现有中国半导体市场从业人才30万人，有近40万人的缺口。

最后，汪晓煜介绍了Cadence智能系统设计策略，他表示，作为核心竞争力的技术（计算）软件，Cadence的首要任务之一是确保在数字和定制设计以及系统级验证的核心引擎中发挥技术领导作用。在过去五年中，公司相继推出了20多个新产品，以支持高级节点设计和验证日益复杂的问题。

Arm中国——共建面向未来的智能生态

金勇斌：Arm中国生态发展副总裁、安创生态科技CEO

到2035年，全球有万亿智能电子设备将实现互联，而芯片是其核心。意味着芯片将无所不在。作为全球芯片产业的标杆，至2018年，Arm全球出货量累计达到1460亿，提供了业界唯一万亿量级科技创新生态系统。其中，安创生态主要基于IP的纵深领域拓展。

中国是芯片应用大国，在芯片供给侧尚有很多挑战。对于传统智能手机等市场而言，由于同质化的红海市场，厂商往往靠规模取胜，现在的市场渗透率趋于饱和，增长缓慢。不过在中后期行业整合中，芯片巨头仍有较大机会;对AIoT等新兴垂直化市场而言，行业方兴未艾、芯片需求蓬勃，孕育着差异化定制芯片的巨大需求，是差异化产品的蓝海市场，定制化是刚需，在这些领域核心芯片的自主化能力至关重要。

金勇斌还提到，中国芯片产业在发展过程中还需要克服诸多挑战，比如起步晚、人才短缺、产品开发周期长、资金不足等。安创生态提供的集成电路设计创新公共平台（ICP），使得芯片设计门槛大大降低，芯片开发周期大幅缩短，企业可以降低重复性投入，开发成本也将明显降低。

因此，安创生态确定了自己的市场目标，即通过产业链协同创新，以及芯片设计链供给侧创新，满足AIoT差异化需求，助力中国半导体产业实现高质量创新发展。赋能天下用芯者，让需要者皆有自主芯。搜狗智能录音笔C1采用Nordic的nRF52810 SoC

Nordic Semiconductor宣布搜狗公司选择使用Nordic的nRF52810低功耗蓝牙系统级芯片，为其“搜狗智能录音笔C1”提供无线连接。

搜狗智能录音笔C1解决方案集成了便携式低功耗蓝牙语音录制设备和专属的智能手机APP，支持高清录音、录音转文字和同声传译等，用于采访、笔记记录、会议和培训等场景。这款录音笔配备了全数字高灵敏麦克风，并运用搜狗自研SmartVoice数字降噪算法，实现人声高保真还原。搜狗语音实验室测试结果显示搜狗智能录音笔C1能够实现高达95%的语音转文字识别准确率。

Nordic nRF52810 SoC在搜狗智能录音笔C1和用户的蓝牙4.0（及更高版本）智能手机或配备低功耗蓝牙的设备之间提供低功耗蓝牙无线连接，能够以低延迟将录制的语音数据传输到智能手机，并且通过“搜狗录音笔”APP续转换为文字。同时，用户可以在APP内将录音文件进行中英文互译。通过APP，用户可将录音和文本文件发送到云端，进行检索和管理而无需轉录。

搜狗智能录音笔的可充电电池可在连续录制模式下提供长达16小时便用时间，以及长达20天待机时间，这部分归功于Nordic SoC的超低功耗特性。nRF52810具有2.4GHz无线电的4.6mA峰值RX/TX电流特性，能够最大限度地降低功耗，其全自动电源管理系统可将功耗降低至比nRF51系列SoC还要低80%。

此外，搜狗为其智能录音笔C1选择使用nRF52810 SoC，因其提供了蓝牙5支持，包括两倍无线原始数据带宽（2Mbps），八倍广告扩展（将广告数据包有效载荷大小增加至251字节）广播能力，以及改进的信道共存算法。