“芯动北京”——IC设计与自主创新

日前，在“芯动北京”中关村IC产业论坛的分论坛上，各位业内人士以“IC设计与自主创新”为主题，各抒己见，共谋国产IC自主发展之路。
 
兆芯：拥抱主流生态，深耕产业应用
 
兆芯公司成立于2013年，是国内领先的芯片设计厂商，同时掌握中央处理器、图形处理器、芯片组三大核心技术，拥有三大核心芯片及相关IP的完全自主设计研发能力，全部研发环节透明可控。在北京主要聚焦在X86 CPU芯片设计。

兆芯国产化业务总监夏飞对信息安全发表了自己的意见。他表示，国家已经把信息安全已经放到了最高等级，越来越多的企业重视起来。他希望有更多的国内外厂商参与到这个建设当中。一个生态太聚焦，太封闭，则不利于产业的发展，企业应该拥抱主流生态，并且在国际主流生态的基础上，国内厂商应和国外产品进行磨合，在整个生态发展中发挥各自优势，这样才能让国内厂商的产品在这个竞争中百花齐放，百家争鸣，而不是用一些行政的力量去限制。将自己的产品完全封闭是无法和国际接轨的。
 
他强调，产业的发展切勿闭关锁国，闷头苦干。每家企业都有自己的产品和自己的特色，基于此，大家应在相互学习和竞争中发展。夏飞指出，就国内CPU设计公司来讲，我们并不缺少资金，真正缺乏的是人才，培养和大力提拔优秀员工是重中之重。
 
此外，在工艺制造和EDA辅助工具上我们很难做到完全自主，所以只有抱着向国内外学习、摸索的态度，逐渐去提高自己，这才是国产IC的良性成长。
 
新思科技——芯时代、共未来
 
目前全球EDA和IP的年规模约为100亿美元，全球以台积电为龙头的Foundry产业的年规模达600亿美元，半导体产业规模为4000亿美元，电子产业链高达14000亿美元，全球GDP更是高达75万亿美元。从这里可以看出，EDA和IP是全球电子产业链创新的核心源泉。
 
在此次分论坛上，来自新思科技技术应用副总监李昂先生发表了 “芯时代、共未来”的主题演讲，

 李昂介绍了当今五大关键创新领域：

首当其冲的就是AI，未来，人工智能不仅大势所趋，更是在各行各业里有着举足轻重的作用。据他介绍，北京是AI发展重阵，70%的研发都在北京，将会有更多的独角兽在此显现。为了打造更开放的平台推动人工智能的发展，新思科技全球人工智能实验室应运而生，旨在让全球相关参与者共同合作，建立完整的生态系统，推动人工智能技术在各个领域的应用和在硬件上的高效实现。
 
智能汽车，智能网联汽车凭借智能配置的先进性已经成为市场里的“香饽饽”。与此同时，新思科技也在着力建设汽车供应链的生态系统。新思科技的全方位汽车解决方案工艺技术涵盖28nm、16nm、10nm及7nm，获得全球汽车供应链厂商的高度认可。
 
5G， 5G这个产业非常巨大，能够改变我们生活的各个方面，带动这全行业的进步。李昂强调，，5G已不仅仅应用于移动设备，新思科技Design IP包括ARC处理器、ASIP助力器、模拟前端-后端、接口IP等助力5G应用，迎接5G元年的到来。
 
而另外2个潜力股则是信息安全和云计算。
 
新思科技在大力开发自己的产品推动着AI前行，他们有着自己的八大核心技术：AI软硬件原型化、架构探索、系统仿真、SOC的验证、设计实现、软件安全、参考流程。近期，新思科技推出的Fusion Design Platform重新定义了传统的设计工具界限，将最佳逻辑综合和布局布线、行业金牌signoff与新一代可测性设计技术进行整合，提供最可预测的7nm全流程收敛方案，最大程度上减少了迭代次数。据介绍，Fusion Design Platform™已实现重大7nm工艺里程碑，不仅设计实现质量提升了20%，设计收敛速度也提高了两倍。Fusion Design Platform由新思科技市场领先的数字设计工具组成，重新定义了传统的工具界限，共享引擎并使用独特的单一数据模型来进行逻辑和物理表示，不仅降低了具有挑战性的7nm设计功耗，也提升了性能。

最后，李昂说到，心怀天下，深耕中国是新思科技在中国的愿景。新思科技在1995年进入中国之后，到目前发展已有1200名员工，在各个主要产品线上在中国都有研发团队。
 
他表示，所有真正大的技术问题都是系统性的复杂问题，也就需要多方合作，新思科技是其中一方，也有很多优势，当我们通过团队合作协调这些优势的时候，就能够真正创造未来。
 
AWS解决方案架构师丁杰：浅谈半导体EDA设计上的创新
 
将云计算用于EDA工作可能仍遥不可及，但在三到五年内，云计算将在主要EDA供应商和客户之间的设计事务中占据高达20%比例。亚马逊AWS解决方案架构师丁杰介绍了在云端进行EDA设计的主要优势。
 
究竟为何需要让EDA上云端？
 
其一是因为对许多新创公司或是中小型电子/IC设计业者来说，若要采购设计流程所需的全套工具软件会是一笔沉重的负担，利用率可能也不高；其次是当设计案变得越来越复杂时，例如高达数十层电路板的系统或是动辄百万闸极芯片，验证与仿真等步骤对于设计业者自有的运算设备能力会是一大考验，而为那些并非经常性的大型设计案扩充数据中心似乎不是划算的投资，此时云端方案就会是兼具成本效益与弹性的选项。

在传统工作流当中的EDA设计会有一定限制：存储方案不够灵活，需要消耗非常多的人力成本；此外，集群不一定能满足我们所有的工作流，而且在此之上所有的系统基本上都需要我们自己来维护。

但是在云端就大不一样。丁杰介绍，在云端的数据永远属于你，即便上云也是你的，你通过专线的形式或者是迁移形式把数据迁移到云上。上云存储不再单一，不但是共享文件存储，还有分级化的存储，数据是有冷热之分的有一些数据是归档，有一些数据是经常读取，归档的数据我们可以存储在一个地方，成本非常低廉。第二大好处就是云上有接近几乎无限的资源，你可以针对每一个东西建立它自己的计算集群，满足你自己的需求。成本上不仅节约，集群环境会显得更加灵活。
 
由此可见，云端环境能为复杂IC/电子系统设计案带来的优势，除了提供在运算性能与储存容量方面的可扩充性，未来当设计方法导入越来越多人工智能(AI)、机器学习(ML)等相关技术，云端运算也会成为不可或缺的元素。试想有一天，当电子装置的每一个组成组件、以及从组件到系统的整个设计流程都完成数字化并跃上云端时，再结合AI与物联网等技术，我们能实现的不单单是更高的工作效率与生产力，还有更符合终端使用者需求、更容易维护与改善的产品，也能让设计工程师有更多的时间专注于创新。

通富微电：多封装平台在SiP中的应用
 
摩尔定律的脚步愈加沉重，超越摩尔定律发展的想法在半导体从业人员的脑海里更清晰了。在这样的大环境下，SiP封装技术重新走到了聚光灯下。从一味追求功耗下降及性能提升，转向更加务实的满足市场的需求（超越摩尔定律），SiP封装可以看作是一条重要路径。
 
通富微电股份有限公司业务中心副总监乔春英女士为我们介绍了SIP在众多领域的应用以及发展趋势。
 
什么是SiP？
 
乔春英介绍：SiP具有多个功能方面的一个无缘电子元器件和跟一个可选择的，有缘的电子元器件，使它第一时间能够组合在一个封装体里面，得到一个子系统功能或者部分功能，这部分就是SiP。从架构上来讲， SiP与 SoC （片上系统）相对应，不同的是系统级封装是采用不同芯片进行并排或叠加的封装方式，而 SoC 则是高度集成的芯片产品。

SiP的一大优点在于它可以将更多的功能压缩至外型尺寸越来越小的芯片上，适合例如在穿戴式装置和医疗植入装置方面的应用。因此，尽管该封装中的单个芯片中集成在单个Die上的功能较少，但从封装整体而言，则在更小的覆盖区中纳入了更多功能。事实上，这是一个存在单一封装体中的完整电子系统，载着当中IC以平坦排列、垂直堆栈或是两者兼具的方式排布。

乔春英表示，智能手机芯片要求小型化、高密度和低成本封装，SiP是最好的选择。除了在5G手机上，在AR、VR，智能汽车等领域，它的前景一片大好。
 
据了解，通富微电目前拥有的封装技术包括Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP等先进封测技术，QFN、QFP、SO等传统封装技术及汽车电子产品、MEMS等封装技术；测试技术包括圆片测试、系统测试等。乔春英说到：今天的通富做的不仅仅是传统封装的产品，我们把更多的精力放在了市场上，去做一些满足市场需求的封装和类型，我们不单单只是想立足于中国，更多的是想跟友商去竞争一些更先进的产品。
 
芯来科技引领RISC-V在中国的产业落地
 
AIoT正在改变着人们的沟通方式，提升生活品质和生产效率，改变着不同领域的商业模式，并逐渐重塑着社会。有一家企业正是专注于此领域，并努力要将RISC-V发挥极致。

芯来科技首席执行官胡振波向我们介绍了RISC-V的发展前景，他说到：芯片需求海量化的同时呈现类似互联网服务化的趋势，AIOT可能需要具备这样几个特点，第一必须有效的解决具体实际场景的问题，所以它对场景化要求非常高。此外，它对市场的响应速度要求也是越来越高，无论是芯片的上市时间还是它本身的生命周期，可能会变得越来越短。最后是它特性的差异化和对成本的优势，这其实是对未来AIOT芯片形态的全新的要求。在这样的背景下我们看到AIOT，X86等封闭的传统指令无法适应这样的潮流，最大的一点就是封闭，这一点是它最大的一个阻碍因素。
 
与之相反，RISC-V最大的特点就是它的开放性，这个优势弥补了上述的不足，RISC-V不是说多么完美，而是它的开放性能够快速的发展，从而带来产业热度。从产业商业本质上来看，一个开放的架构对整个世界的产业链都是非常具有正面意义的，这是它最大的亮点，此外还有它的扩展性，便捷性，模块化等优点，它其实非常适合于AIOT这种比较碎片化需求。
 
据了解，芯来科技是中国RISC-V产业联盟（CRVIC）发起单位和副理事长单位，芯来科技一直用实际行动推动着RISC-V在国内的落地生根，通过开源蜂鸟E203超低功耗处理器内核，出版了第一本和第二本RISC-V中文书籍，让更多人了解并参与到了RISC-V生态中来。
 
华澜微电子周斌谈存储控制器的中国机遇
 
华澜微电子COO周斌先生就中国存储控制器的机遇发表了演讲。
 
据周斌介绍，从存储的技术发展来看，随着固定硬盘应用已经越来越普遍， 3D NAND技术的应用得到了充足的发展，包括国内紫光，以及国外传统厂商都在这一领域有很快的进步。另外在存储控制器应用的方面，开发性和智能性的应用将会越来越多。

他也提到了存储控制器芯片未来将面临的挑战，周斌说到：首先在架构方面，对整个存储控制器的架构要有更高性能，因此我们希望CPU要达到5G性能以上才能满足我们新存储控制器的应用条件。为此，我们会用RISC-V的技术去做新的设计。此外，加解密速度对硬件的加解密，这对芯片架构和工艺制造技术也都有很高的要求。
 
在谈到专利布局方面，他表示，国内厂商基本都是各自为战，没有在这些方面做更多的部署。我们希望将来大家互相配合，能更多的和各位一起交流、讨论，做更多应用。国内有这么多好的工程师，中国的存储肯定会越来越好。
 
据了解，华澜微团队十几年积累起了计算机接口和固态存储方面丰富的知识产权（IP），这在大陆芯片公司中难能可贵，例如，闪存管理的纠错算法/均衡算法，存储卡方面的SD/MMC和CF控制器IP，从USB2.0、USB3.0到USB3.1的物理层到协议层的IP，从IDE到SATA甚至SAS、PCIe的物理层到协议层IP，从国际流行的RSA,ECC,DES,SHA等加密解密算法，到中国商用密码系列算法的电路模块IP。
 
从终端存储控制芯片到大数据、服务器等局部端存储控制芯片领域，华澜微始终以他们的拳拳爱国之心，以“不谋全局者，不足以谋一域”的思考来面对存储控制芯片的未来。
 
Imagination助力加速异构SoC设计
 
Imagination中国区战略市场与生态高级总监时昕代表公司出席本次产业论坛并发表“Imagination 助力加速异构SoC设计”主题演讲。

时昕表示：“中国在全球半导体产业中占有重要的战略地位，但是在当前中美贸易摩擦背景下也面临着严峻挑战，一是一直以来元器件过于依赖进口，二是中国境内的半导体制造商大部分都是外国企业。所以，推动‘自主创芯’，无论是设计还是制造，都是中国半导体产业发展的当务之急。而Imagination凭借自己多年来在半导体IP领域的深厚积累，可以为中国的自主芯片设计提供强大支持，我们也正在向中国市场倾注越来越多的资源，助力客户实现最佳的用户体验。

关于芯片国产化问题，他说到：随着整个世界宏观环境的影响和变化，中国的芯片产业肯定会迎来一个繁荣期，实际上我们也看到中国半导体的设计公司出现很多，如今的投资数目都很吓人，动不动就几个亿。首先我认为是好事，很多的创业公司都会频频出现，最后总能够涌现成功的公司。