数字时代芯倡议: 建立产业命运共同体

5G、⼈⼯智能、连⽹技术、新能源等底层技术的不断成熟驱动下游应⽤的电动化、智能化不断发展，从⽽持续推动全球半导体⾏业稳步增⻓。预计⾄2025年，全球半导体⾏业市场规模将达6300亿美元。伴随着技术进步，消费电⼦、通讯、汽⻋、⼯业等各领域将迎来⾏业转型，进⼀步扩⼤对半导体的总需求量。伴随着数字化转型和“双碳”⽬标的确⽴，以及疫情常态化、半导体⾏业进⼊后摩尔时代，这⼀系列变化将为半导体⾏业带来哪些变⾰？

当前产业内有哪些技术趋势与芯⽚设计开发者需求的变化？带着这些问题，集微⽹有幸邀请了新思科技全球资深副总裁兼中国董事⻓葛群先⽣，通过数字化转型根技术提供者的视⻆，⼀起探寻中国半导体产业的未来发展轨迹。

第⼀问：数字化转型打破半导体⾏业周期性发展规律？

疫情给全球芯⽚供应链所带来的冲击显⽽易⻅，由于各国家及地区疫情恢复程度不同，供给侧产能受到不同程度的制约。与此同时，疫情爆发刺激并加速了全球数字化的发展，导致芯⽚制造产能达到峰值，⾯对旺盛的需求，供需端不平衡造成了需求缺⼝。

Gartner在今年⼆季度发布的报告中指出全球半导体库存指数⼩于0.9，预示全球市场处于半导体严重短缺时期。新思科技全球资深副总裁兼中国董事⻓葛群指出，事实上，过去数⼗年来，半导体产业⼀直呈现极强的周期性发展规律。

“尽管业内早已开始讨论本轮半导体周期的顶点将会于何时出现，产能紧缺导致的缺芯何时能缓解，但是我认为，随着数字化转型带来更⼤的半导体刚性需求，‘缺芯’可能在未来五年都是绕不开的话题。”葛群表示，数字化的进程不仅能重塑产业逻辑与经济形态，更将进⼀步释放技术创新活⼒、开辟新型经济的增⻓点。由此⽽诞⽣的数字经济相关产业的地位有望进⼀步提升，⼈⼯智能、5G通信、云计算、元宇宙等领域将获得充分的政策⽀持，技术进步和⾏业⾼速增⻓，给⼈才提供了巨⼤的舞台，也为资本市场提供了优质投资赛道与宝贵投资机会。

“数字化转型是把真实的物理世界投射在数字世界的过程，未来更将原来已经存在⼏⼗年、上百年的传统产业融⼊数字化技术后再进⾏优化，最终使得⽣产效率、⽣产⼒变得更⾼，让产业体量变得更⼤。把传统的产业进⾏数字化改造是中国产业升级至关重要的核⼼的⼯作，⽽且中国毫⽆疑问在这⽅⾯⾛在了全球前列。”他指出，“在数字化转型过程中初期⼀定会出现阵痛，会面临很多技术挑战，⽣态链的发展也会有不平衡。作为⽀撑数字经济成⻓的基⽯，芯⽚的重要性不⾔⽽喻，反过来数字经济也给芯⽚带来了更多的市场需求。”葛群解释，如果简单描述⼀项数字化的任务，包括了感知⸺传输⸺云端/边缘处理⸺通信下发任务到端⸺端控制动作。在感知环节，需要⼤量的各种类型的传感器⽀撑；在传输环节，需要WiFi、蓝⽛、5G/6G、甚⾄类似星链等新兴⽹络连接技术；在计算和处理环节，需要各种算⼒强⼤或节能的CPU、GPU、DPU、存储器等，如果在这个环节进⼀步挖掘所产⽣的数据，还需各种AI推理、训练和加速芯⽚；在最后数据处理完成后，要通过通讯下发到终端去执⾏操作，反映或指导⼈类的⽣活，就需要各种精确的控制器等。

“所以数字经济时代，⼈们⽣产、⽣活的每⼀个环节都离不开芯⽚，这将为芯⽚⾏业创造指数倍数量级的市场容量。”

在数字化浪潮下，⽆论是⽣活物资的制造，还是汽⻋的电⽓化，整个社会已经⽆法回到离开芯⽚还能运转的状态。

数字化趋势已经改变了社会结构，⽽爆发点还未到来，因此他认为这种可预⻅的更为庞⼤的需求将改变以往⼏⼗年中半导体⾏业周期性的波动，并且近段时间全球各地新建的芯⽚制造产能需要2~3年才能投⼊量产，为此预计在5年内芯⽚的需求都⽆法全部得到满⾜。

第⼆问：创业+跨界造芯，谁将掌握未来芯⽚设计？

⽇益庞⼤⽽多种多样的应⽤需求，推动了芯⽚产业的蓬勃发展。

市场研究机构IBS预测，2030年全球集成电路产业规模将超过1万亿美元，是2020年的2.6倍。这⼀预计还趋向保守，没有考虑数字化⼤跃进带来的新增需求。芯⽚设计创业公司如⾬后春笋般涌现，同时各种互联⽹、汽⻋、⼿机等系统⼚商也跨界进⼊了“创芯”的⾏列。

葛群曾在近⽇新思科技的开发者⼤会上分享了2021年的调查报告，指出市场及资本尤为关注的六个芯⽚创业赛道，包括汽⻋MCU、⾃动驾驶ADAS、GPU、WiFi5/6、DPU、AIoT。另外，随着互联⽹、⼿机及汽⻋等系统⼚商规模壮⼤及竞争⽇趋激烈，催⽣了他们对于差异化定制芯⽚的更⾼需求，越来越多的企业⾛上⾃研的“造芯”道路。

“中国是全球唯⼀拥有联合国产业分类中所列全部⼯业⻔类的国家，具备了非常强的系统能⼒。在庞⼤的市场需求及系统能⼒⽀撑下，以往根据现有芯⽚功能去设计终端系统的⽅式转变为根据终端系统要求去定义芯⽚功能，在这种需求越来越⽆法满⾜的情况下，很多系统和互联⽹公司就⾛上了⾃研芯⽚的道路。”葛群表示，“背后的逻辑是差异化的需求，促使系统⼚商通过⾃⼰实现芯⽚，来巩固其对终端市场的把握能⼒。”

⽆论是芯⽚创业者，还是跨界造芯者，产品上市时间都是芯⽚开发者们面对的极为严峻的挑战。与此同时，随着芯⽚制造⼯艺演进和系统级架构的改变，芯⽚设计的规模和复杂度都呈⼏何级增⻓。葛群指出，作为芯⽚设计的基⽯，新思科技等EDA及IP提供商将在这种转变中发挥越来越重要的作⽤。“例如新思科技推出的解决⽅案就是把芯⽚设计思路抽象化，将底层细节和经验都归并⾄⼯具形成⼀个设计⽅法学，芯⽚设计⼯程师可以使⽤⾼级硬件描述语⾔编写代码来实现芯⽚功能，功能验证后再通过逻辑综合⼯具将硬件描述语⾔转换成逻辑电路图，最后进⼊制造环节。这极⼤地提升了芯⽚设计的效率，引发了芯⽚设计⾏业的流程变⾰。”

他表示，“新思科技⼀直在引领芯⽚设计从抽象描述变成具体实践的⼯具创新，未来将进⼀步提⾼芯⽚设计的抽象层次，⽤更⾼层的语⾔描述系统和芯⽚，以解决系统级的复杂度，这就是我们提出的‘SysMoore’的概念，从更⾼的维度来思考解决半导体⾏业挑战的设计⽅法学。”

新思科技的⽬标是，⼀⽅⾯通过融合设计⼯具以及芯⽚全⽣命周期管理平台，解决对于不同⼯艺尤其是硅⼯艺的建模和抽象难题，使得⼈类能更好地利⽤不同⼯艺，尤其先进⼯艺进⾏创新。另⼀⽅⾯充分利⽤AI、云、⼤数据等技术，让EDA的算法变得更强⼤，增强EDA性能，降低芯⽚设计⻔槛，能够让更多的⼈参与到芯⽚设计当中来。

那么问题来了，在新需求下，系统⼚商、芯⽚⼚商和EDA⼚商，未来谁将能主导芯⽚的设计？

对此葛群认为，系统⼚商的优势在于对⾃⼰的终端、对客户的需求很了解，但是对众多的芯⽚架构/微架构的了解不如传统芯⽚公司，也不熟悉如何去⾼效运转⼀个芯⽚设计公司。“系统公司研发产品的习惯和逻辑与芯⽚研发有巨⼤的差别，例如系统公司的终端产品更新周期快，需要尽快上市，如果软件有bug，可能⼀晚上就要调试完，但是⼀颗芯⽚从设计到⽣产出来需要18个⽉左右。”他指出，“国内前⼏年就有系统公司、软件公司尝试做芯⽚，他们⾯临的首要挑战就是⾯对众多芯⽚架构，他们不知道要实现⾃⼰的需求，哪⼀种是合适的，哪⼀种制造⼯艺合适。”⽽芯⽚设计公司的优势是对芯⽚架构的了解，能够以合适的⼯艺，以理想的成本按时间窗⼝把芯⽚做出来，但缺乏的是对系统、终端应⽤的深⼊了解。芯⽚设计公司需要找到好的系统公司合作深⼊挖掘需求，以提供灵活的、能适应多个终端应⽤的通⽤芯⽚。⾯对这两类客户，新思科技提供的是完全不同的服务。葛群表示，对于系统⼚商，⽬标是通过各种IP模块和设计⼯具帮助他们解决芯⽚架构和⼯艺的选择；对于芯⽚公司，⽬标是通过仿真验证、快速原型等更快、更易⽤的⼯具，使芯⽚⽣产出来之前就能模拟出实际的性能、功耗等表现，节约成本和设计周期。“从某种意义上来说，EDA公司的⽬标是将此前的芯⽚设计经验积累下来，使之数字化，以便将过往的经验快速⾼效地复⽤到今后的芯⽚设计中。这就是新思科技DSO.ai的概念，它是⾏业内第⼀个⽤⾃主AI系统帮助客户进⾏芯⽚设计的解决⽅案。融合设计+DSO.ai可以帮助客户⽤AI的系统进⾏芯⽚设计和开发并达到理想效果，设计流程和上市速度也是业界领先。”

除此之外，这两类客户在晶圆⼚等产业链的资源和⽀持⽅⾯也是全新的领域。对此葛群强调，新思科技⼀直致⼒于越来越⼤的产业链合作伙伴，通过“朋友圈”的⼒量使客户的每⼀种系统场景、每⼀个细节的需求都能满⾜。“新思科技的优势是能够从底层的⼯艺优化、芯⽚优化到软件优化推动全流程优化，从⽽做到更⾼层次的优化、更⾼层次的抽象。我们有很多合作伙伴，可能在某个细分领域已经深耕多年，但是缺少像新思科技这样拥有⼀个完整的⼯具链；新思科技也发现有些本⼟的EDA公司在某些点⼯具上⾮常有亮点，因此新思也⾮常积极的跟本⼟的产业链上下游，甚⾄同⾏进⾏合作互补，⽬标都是为了给客户提供更好、更完善的⼯具和服务。”⽐如新思科技与芯和半导体在先进封装领域的合作，客户使⽤新思科技的设计⼯具导出芯⽚的版图数据后，就可以直接导⼊到芯和的封装设计⼯具中进⾏下⼀步设计，不⽤再重新迭代数据。“这是⼀个很好的合作典范，让我们的中国客户能够不改变现在的⽣态⼯作流程，⼜能够享受到芯和先进的基于2.5D/3D的封装设计和分析⼯具。”他强调，“新思在中国产业链中挑选的合作伙伴都能够进⾏很好的互补，我们合作不是⼝号，⽽是真正能让双⽅共同客户享受到合作带来的价值和收益。”

第三问：国产EDA能否借鉴新思科技的发展经验？

近期，国内呈现EDA企业数量快速增加、融资案例量次⻬增的局⾯。

据不完全统计国内EDA企业到6⽉底已有64家，资本热捧下融资活动也⼗分频繁，融资规模更⼤。

在资本、政策的倾斜下，有⼀些成⽴才1-2年的公司打算借由并购的捷径来迅速壮⼤，表⾯繁荣之下不乏隐忧。那么新思科技的发展经验，国产EDA⼚商能否借鉴？

葛群指出，能借鉴的是新思科技发展⾥始终坚持的“⻓期主义”这⼀底层逻辑。

他强调，⾸先必须重视⼈才培养。EDA是实现技术创新的源头，是集成电路产业的根技术。EDA技术⾃身的创新显得尤为重要，但⽬前EDA⼈才市场情况却不容乐观，且从⾼校课题研究到能够真正实践从业，EDA⼈才培养周期往往需要⼗年的时间，因此如何培养EDA⼈才、以⼈才确保创新需要重视。新思科技⼗分注重⼈才培养和⼈才梯段的建设，每年30%+的研发投⼊，包括详细的⼈才培养计划，建⽴联合实验室、培训中⼼和新思智库，举⾏国际会议和境外培训，并联合⾼校进⾏课程适配等。

第⼆，持续研发并尊重半导体⾏业的发展规律。EDA公司应该尊重半导体⾏业的发展规律，并持续投⼊研发。在研发过程中要重视与下游领先芯⽚设计公司、晶圆⼚甚⾄封测⼚商展开全⽅位的合作，EDA公司才能第⼀时间了解到全新的⼯艺相关信息及数据，从⽽更新EDA和IP产品，以满⾜下游客户的新需求。新思科技近30年来⼀直与台积电、英特尔、三星、Arm等全球领先的产业链企业保持合作关系，持续开发适⽤于先进⼯艺的IP产品。但是葛群强调，保持前沿技术的投⼊⼀定会有⻛险，并不是每次投资都会成功，但这是公司成为领导者的必经之路。

第三，要树⽴以客户为主的观念，全⽅位赋能客户成功。新思科技进⼊中国26年来，⼀直秉持与中国半导体⾏业共同成⻓的理念，⽴⾜本⼟市场发展情况和产业需求，提供相应的技术⽀持。在不同的时期、不同的阶段及时调整⽅向和策略，做到始终以客户的需求为中⼼。⽐如，经过20年的发展，中国半导体⾏业进⼊新的发展时期，资本对于技术和产业的推动作⽤逐渐凸显。因此，新思科技开始在中国成⽴新的战略投资基⾦，作为⺟基⾦通过与中国本地企业和投资机构携⼿合作，不仅在资本上⽀持芯⽚技术和科技创新，还借助新思技术的⼒量赋能创新企业快速成⻓。

第四，并购壮⼤的前提条件是⾃身的产品和市场能⼒⾜够强⼤。由于EDA⼯具技术要求⾼，涉及环节多，⾄今仍未有本⼟企业做到全流程覆盖。诚然EDA的发展史就是⼀部并购史，但是仅仅依赖资本收购并不能有效解决本⼟EDA产业技术积累相对较浅的问题。葛群强调，新思科技⻢上要迎来成⽴35年的⾥程碑，但是公司的⼤部分并购是发⽣在新思成⽴10年后。他指出，“我们相信中国巨⼤的市场⼀定会孕育出优秀的EDA企业，但是成⻓起来靠的是企业扎扎实实地打牢技术和产品基础，先获得本⼟客户的信赖和认可，才有能⼒去消化和并购。”

结语

葛群强调，数字化带来的市场机会和技术挑战并存，半导体产业链可能会随时⾯临各种不确定因素，但是相信“芯⽚⼈”有⾜够的韧性去适应这样的⾼动态的市场和产业变化。

“新思科技作为中国半导体产业中重要的⼀份⼦，⽬标是针对中国产业提供更完善、更智能的⼯具。”他提出“+新思”的说法来倡议建⽴芯⽚产业命运共同体，“这个新思⼀语双关，不是⼀定要⽤新思科技的⼯具，⽽是更希望所有的合作伙伴和客户都能够拥有更多新技术、新的思想、新的思路，希望中国半导体产业⼤家庭在‘新思’的帮助下得到更⾼质量和更⾼速度的发展。”