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Synopsys:对中国IC设计业的见解
  时间:2014/5/15

    在2013年,工艺28纳米(含32和28纳米)的芯片流片在数量上突破了500家,28纳米成为了当前数字芯片的主流工艺。下一代的工艺进展如何?20纳米和14纳米哪个会更适合?笔者最近采访了Synopsys Chairman & co-CEO Aart de Geubs博士,他的专业见解值得中国半导体产业业者细细体会。
Synopsys Chairman & co-CEO Aart de Geubs博士
    您认为现在IC设计和产业的趋势是什么?
    我们通过自己的工具和IP与业界领先的半导体公司都在互动,在此我很乐意一些我IC设计的关键趋势的看法。趋势之一就是,在芯片发展上,摩尔定律依然还在发生作用。而且更引人注意的是,FinFET晶体管工艺已经应用到某些领域了,我认为它正在开启更一个时代!它是更小尺寸的晶体管,更低功耗的晶体管,更快的晶体管,也许(maybe)还是更便宜的晶体管。
    请注意我说的是“也许”。因为摩尔定律既包含了技术上的意义,也有经济上的含义。经济上可能会有些压力,这并不是坏事,因为现代芯片所创造的价值是巨大的。
    有意思的一件事,我昨天刚刚与业界巨头英特尔的高层聊天,他跟我谈起了新一代的16/14纳米、10纳米甚至是7纳米的工艺。事实上我其实已经知道这些了,因为我们的几个技术专家已经与他们在这些工艺节点上有紧密的合作。
当然,这些晶体管技术离我们可能还很远,但我们都知道,它一定会发生。我们也正在朝那里努力。
    另一点需要指出的是,芯片设计受到PPAY(功耗、性能、尺寸和良率)的限制,同时功能又越来越复杂,IP复用变得很重要。由于当下正是中国政府大力推动半导体产业发展的时机,相比其它国家的芯片公司,中国本土芯片设计公司的IP复用比例更高,当然这也更符合现代的方法。
    请问20纳米和14纳米工艺的进展如何?
    从我们的统计来看,目前22或20纳米的进展比较平缓,而45纳米和28纳米的工艺依然还很强劲。事实上,Synopsys很幸运地深度参与了FinFET工艺的研发,过去多年都在与伯克利大学和其它顶尖晶圆制造厂合作。FinFET的IP和工具都已经准备就序。
    中国IC业正处于什么样的水平?
    从技术上看来,中国IC设计业已经取得了很大的成就,中国的IC设计工程师与西方的顶尖工程师相比都很有竞争力。但大多数的设计还没聚焦在FinFET技术上,但我认为12-18个月以后会有一些公司达到这个水平。因此在技术上来说是非常鼓舞人心的。
    在商业角度来看,一个非常有意思的结论是,IC设计公司的数量一直在增长,其中也有一些是“一代拳王”。目前大家都看到,有一些公司正在整合或并购,建立成更大规模的企业。建立更大规模一般来说有两个目的:我认为其中之一是要成为中国IC设计业内的领军企业,另一个目的是要在全球范围内更有竞争力。现在这里正发生的事,正是产业转向成熟的变化。
    本土IC设计公司在做16纳米FinFET芯片吗?
    一些人确实是在关注16纳米FinFET工艺的开发与使用。芯片设计上已经有公司在做,预计今年底或明年初就会浮出水面。
    能介绍一下Synopsys最新要发布的产品吗?它能带给用户什么好处?
    Synopsys在三月份同时发布了新的布局和布线解决方案IC Compiler II、新的仿真系统ZeBu Server-3和新的Verification Compiler验证编译器。其中的IC Compiler II通过使物理设计的吞吐量实现了10倍的加速,将产能引入到了一个全新的时代,同时它已经帮助领先客户成功流片。IC Compiler II开发过程也得益于与一些全球领先的设计团队的密切合作。将于2014年年中开始供货此外,Synopsys用户大会暨技术研讨会(SNUG)中国站将再次于五月在中国三地巡回举行,Synopsys公司总裁兼联合CEO陈志宽博士将在中国三站SNUG进行前瞻性主题演讲,同时特别邀请的、来自TSMC和Samsung等标杆企业高级管理层,将在主题演讲环节将以集成电路设计的多个重要环节为重点,就先进工艺设计和16FinFET等领先技术领域内的创新进行分享。
我们看到,28纳米和45纳米的制造工艺在发布后,成长的速度跟之前几代工艺都很类似。但进入到22/20纳米之后,进展相对比较缓慢。您认为这是什么原因?是成本、 技术问题,产能限制?
    这是一个很好的发现。很多公司不愿意进入这些技术节点,是因为他们在疑惑:我能进入FinFET工艺吗?也许是因为目前的技术上的投资回报并不算好。他们不愿意投入太多力量到这里。我想还有好些家公司都还在28纳米节点等待。
    FinFET技术上已经可行了,但同时还有其他的替代选项。事实上两年前我就在期待它,但它的产能利用率确实有些低,没有预期这么多公司在使用它。确实,还有很多公司在28纳米上排队等候,28纳米正变得越来越成熟。
    所以,有两方面的原因:技术方面的和经济方面的。现在,人们利用FinFET工艺来制造非常先进的、高数量级的芯片。今天,我们也有好几家客户已经开始用它来设计芯片了。
    你的观察是对的,我知道好几家晶圆制造企业在投资在20纳米工艺,但没有把握有多少客户会选择它。
    您对FD SOI工艺有什么看法?Synopsys会支持它吗?
答案是肯定的。我们已经有客户在利用我们的工具来开发FD SOI工艺。坦白讲,业界确实正在讨论是否要用FD SOI来替代20纳米工艺,直到能等到更有成本优势的FinFET技术出现。
    对于这个问题的看法我想我必须非常小心谨慎。关于这一块我确实知道人们在做许多工作,但我必须道歉,如果我告诉你我的看法,则会。。。(笑)我认为还是值得投资进去的。因为这里有三个考量,一是性能与功耗的考量,第二是芯片成本的考量。你可以计算一下你投入到这里是否会值得,当然还有一个考量就是,要进入到另 一个新的工艺节点你还需要投资多少?
    您认为接下来中国半导体行业的热点会在哪里?
    每次来到中国,我都会感到很有活力,好像我又回到了25岁。在这里,总是会有很多的机会,当然也会有很多挑战。
    中国政府的资金为产业的发展提供的动力支援,尤其是针对那些先进的技术。我认为下面这些将会成为热点:高端的TD-LTE芯片、高性能的CPU、物联网等。

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