2284
在關(guān)于如何發(fā)展本土集成電路產(chǎn)業(yè)的各種討論中，我們常常能聽到兩種看似對立的聲音，一方往往從產(chǎn)業(yè)安全角度考慮，力圖打造一個完整的芯片產(chǎn)業(yè)鏈，在每一個環(huán)節(jié)實現(xiàn)國產(chǎn)替代；另一方則從商業(yè)角度出發(fā)，希望行業(yè)保持開放，利用全球化合作，與全球各國的集成電路企業(yè)實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同融合。
而在紫光集團聯(lián)席總裁刁石京看來，合作仍然是優(yōu)于對抗的選擇——“不要過多地講替代，片面強調(diào)所謂的對抗，一味強調(diào)對抗對產(chǎn)業(yè)發(fā)展是非常不利的。我個人始終認為，不管是國家經(jīng)濟和社會發(fā)展，還是全球信息產(chǎn)業(yè)的整體進步，其根本在于協(xié)同。如果沒有當前這種全球規(guī)模的協(xié)同，集成電路產(chǎn)業(yè)絕不會有今天大家所看到的這么好的發(fā)展?！?/p>
摩爾定律
產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新協(xié)同“指揮棒”
“創(chuàng)新”，這是刁石京先生給過去 25 年中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展總結(jié)的關(guān)鍵詞，毫無疑問，無論對于何種產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)新都是推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的驅(qū)動力。然而，刁石京先生提出了一個非常有趣的觀點——如果從商業(yè)利益角度出發(fā)，產(chǎn)業(yè)往往無法形成全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同。為了利益，不同的廠商往往會各自抱團，推動不同的技術(shù)發(fā)展方向。
但是，在集成電路發(fā)展中，摩爾定律卻起到了不容忽視的“指揮棒”作用，其意義在于給業(yè)界提供了一個可遵循的發(fā)展模式，讓整個產(chǎn)業(yè)為一個共同目標協(xié)同起來。刁石京先生經(jīng)常說，“利益是無法協(xié)同的，競爭永遠是商業(yè)的主旋律，但是摩爾定律讓整個集成電路產(chǎn)業(yè)鏈在技術(shù)發(fā)展方向上達成一致，設(shè)計工具廠商、芯片設(shè)計企業(yè)以及芯片制造業(yè)都向著一個目標努力，在一個預設(shè)的時間節(jié)點，大家互相協(xié)作以達成目標，這是一個很好的全產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的例子?！?/p>
可以說，正是摩爾定律讓全球集成電路行業(yè)在過去 25 年的發(fā)展始終快于其他行業(yè)，并加快了全球科技產(chǎn)業(yè)的革新步伐。當然，目前確實可以看到摩爾定律在逐漸放緩，這是因為當工藝節(jié)點演進到 28nm 以下后，由于物理上的限制，技術(shù)開發(fā)難度指數(shù)級上升，所需投資也越來越高，因此新工藝帶給市場和產(chǎn)品性能提升的價值也有待重新評估。
但刁石京先生堅信，“摩爾定律再向前發(fā)展 15 到 20 年沒有問題，還是能夠支撐現(xiàn)有集成電路技術(shù)的發(fā)展。”十多年前，摩爾定律即將走到盡頭的說法也曾經(jīng)被廣泛討論，但隨后出現(xiàn)的 FinFET 等技術(shù)，為摩爾定律延續(xù)了十多年的生命周期。當前，整個產(chǎn)業(yè)正在向集成度、3D 封裝、Chiplet 等不同的技術(shù)方向不斷擴展，以期繼續(xù)延續(xù)摩爾定律的生命周期。
創(chuàng)新模式變革
本土創(chuàng)新“催化劑”
中國本土的集成電路產(chǎn)業(yè)在過去的 10 多年里也發(fā)生了巨大的根本性變化。從技術(shù)角度來看，中國的集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點正從跟隨式的發(fā)展，轉(zhuǎn)向建立比較完整的產(chǎn)業(yè)體系。但是，“如果單純強調(diào)我們每年進口了上千億的集成電路，所以我們一定要自己做，我覺得這個認識是不全面的，”刁石京先生認為。他覺得，集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展是一種市場和創(chuàng)新模式變革帶來的必然趨勢，比起主觀的推動，客觀規(guī)律更為重要。中國過去在全球電子產(chǎn)業(yè)鏈中的分工主要是組裝、電路板裝配等下游低附加值工作，但隨著電子技術(shù)的技術(shù)趨勢向更集成化的方向發(fā)展，這種客觀趨勢自然會引領(lǐng)本土企業(yè)的發(fā)展方向轉(zhuǎn)向發(fā)展集成電路。
從創(chuàng)新模式的角度來看，已經(jīng)從過去簡單的產(chǎn)業(yè)鏈上下游共贏的關(guān)系，發(fā)展到現(xiàn)在的整體創(chuàng)新體系，技術(shù)創(chuàng)新正不斷地向終端市場靠近。“毫無疑問，中國是最大的終端市場、消費國和生產(chǎn)國，因此當創(chuàng)新的動力沿著產(chǎn)業(yè)鏈從最靠近市場的部分向上推進時，自然會為中國帶來來自產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式變化的機遇。對應到本土集成電路產(chǎn)業(yè)也是這樣，正是終端市場帶來的全新動力和活力，促使本土集成電路產(chǎn)業(yè)不斷開發(fā)創(chuàng)新的解決方案。”刁石京先生如是說。
在談到本土創(chuàng)新為世界帶來的價值時，刁石京先生表示，中國制造曾經(jīng)是廉價、低質(zhì)的代名詞。然而，經(jīng)過這些年我們兢兢業(yè)業(yè)的奮斗，靠著不懈的創(chuàng)新和努力，中國制造已經(jīng)成為了許多領(lǐng)域全球領(lǐng)先的代表，像是在智能手機等智能終端市場，中國產(chǎn)品早已走向世界。無論是歐洲還是非洲，中國的智能終端產(chǎn)品都在加速著全球信息化的進步，以期消滅信息鴻溝，反過來帶動整個設(shè)備以及集成電路等上下游的產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。“電視從誕生到普及和發(fā)展成熟用了 20 年，我們把智能手機的成熟速度提升到短短 10 年，這就是中國人做的貢獻，也是對全球創(chuàng)新體系價值鏈改變帶來的貢獻?！?/p>
工具與制造
創(chuàng)新的“兩大支柱”
梳理全球科技尤其是集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，我們會發(fā)現(xiàn)工具和生產(chǎn)技術(shù)的進步是創(chuàng)新的兩大支柱。工具的使用大大提高了創(chuàng)新的效率，生產(chǎn)技術(shù)的進步則讓集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和深入到各個領(lǐng)域成為可能。
工具的進步要歸功于 EDA 工具的不斷升級。從最初的在硫酸紙上畫版圖到現(xiàn)在的計算機工具的可視化制圖，“工具的升級，方法的創(chuàng)新，成為集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。”對此，刁石京先生深有體會，合適的工具能夠讓工作效率和產(chǎn)品設(shè)計、IP 的可靠性、可復用性都大大提升。
先進的生產(chǎn)技術(shù)同樣是一個非常重要的因素，以集成電路領(lǐng)域為例，集成電路的生產(chǎn)技術(shù)主要體現(xiàn)在微縮加工領(lǐng)域，涵蓋了激、光、電、化工甚至紡織等幾乎所有的工業(yè)門類，正是依靠將這些先進技術(shù)集于一身，集成電路領(lǐng)域才得以成就了精密加工即集成電路工藝上的創(chuàng)新，讓單位面積的硅片上可以集成更多的晶體管，實現(xiàn)更多的功能和價值，從而醞釀出如此之大的市場。
刁石京先生指出，“工具和生產(chǎn)技術(shù)必不可缺。第一，沒有工具人類無法實現(xiàn)復雜的設(shè)計，設(shè)計效率也比較低；第二，像微縮加工這樣的先進生產(chǎn)技術(shù)給我們提供了可能性，不僅是技術(shù)的可能，更是市場開拓的可能。只有技術(shù)進步了，能給用戶帶來更大的價值，市場才會擴大，并最終反過來哺育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！?/p>
存儲、通信、計算、安全
中國集成電路的“破局點”
然而遺憾的是，工具和生產(chǎn)技術(shù)恰恰是本土集成電路行業(yè)當前最大的短板?！皬恼麄€產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況來看，中國的芯片設(shè)計業(yè)是相對領(lǐng)先的，我們擁有華為海思、紫光展銳這樣世界級的企業(yè)。差距較大的還是工具和生產(chǎn)裝備?！钡笫┫壬岬?。
具體到本土工具的發(fā)展，刁石京先生重申了協(xié)同、開放和合作的重要性，他認為行業(yè)需要考慮怎樣將國內(nèi)的設(shè)計生態(tài)、制造生態(tài)與工具的發(fā)展更好的結(jié)合起來。因為這里不只是某個行業(yè)節(jié)點的創(chuàng)新，而是整個生態(tài)的協(xié)同，只有更靠近應用，開發(fā)的產(chǎn)品對市場的反應更快，在滿足市場需求上才會做的更好。我們需要探索出一條符合整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色的發(fā)展道路，完全面向全世界全方位地進行合作，并全球的產(chǎn)業(yè)生態(tài)中發(fā)揮自己的作用，為整個產(chǎn)業(yè)做出貢獻，才能擁有更大的發(fā)展空間。“靠封閉起來，自己搞一套，我認為這條路是很難走通的，也是難以維系的?！钡笫┫壬鷱娬{(diào)。
至于如何定義其他具有戰(zhàn)略意義的技術(shù)領(lǐng)域，在這點上市場應用、科技進步和社會發(fā)展的趨勢不容忽視。此外還要關(guān)注三個方面，第一要看產(chǎn)業(yè)的價值鏈，從價格的低、中、高端來分析它創(chuàng)造的價值；第二要再看未來產(chǎn)業(yè)中的中樞位置在哪兒，圍繞什么來搭建生態(tài)；第三要看市場容量，這點毋庸置疑，容量足夠大的產(chǎn)業(yè)才能帶動來培養(yǎng)出大企業(yè)，從而帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈。
綜合這些元素，刁石京先生指出“存儲、通信和計算”三大核心技術(shù)，此外，信息安全也至關(guān)重要，而這幾項也是紫光集團的戰(zhàn)略方向。以存儲為例，它的市場容量足夠大，未來的云計算、大數(shù)據(jù)以及人工智能等都離不開存儲，尤其人工智能要取得突破首要克服的便是“存儲墻”的問題，因為 CPU 的計算部分和存儲之間的帶寬不夠，導致大數(shù)據(jù)處理的效率降低，所以才有存內(nèi)計算以及大帶寬內(nèi)存的技術(shù)需求。通信和計算則更好理解，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化不斷加深已經(jīng)是科技進步和社會發(fā)展的大勢所趨。“通信的需求，以及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，是我們構(gòu)建現(xiàn)代信息社會不可缺少的，有線、無線，光通信、毫米波以及微波通信，都很重要；而不管是通信，人工智能，控制等，核心都是計算，其中涉及的 FPGA、DSP、CPU 等，都需要更多的關(guān)注?！?/p>
對于近幾年存儲市場出現(xiàn)的較大的市場波動，以及智能手機市場增速放緩給通信芯片帶來的增長壓力，刁石京先生解釋，“作為紫光的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，這是一個發(fā)展目標的愿景，肯定不會因為一時的市場變化影響到整體的發(fā)展路徑和目標?！?/p>
具體到存儲，大家更多關(guān)注到價格的大起大落，但可能忽略了市場需求的大幅度增長，因為我們產(chǎn)生的信息和數(shù)據(jù)只會越來越多，未來將需要更多的存儲空間。刁石京先生表示，“目前半導體存儲是剛剛開始還在初期，如果我們關(guān)注一下產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)的存儲方式，目前半導體存儲只占極小的一部分，大量的還是傳統(tǒng)的存儲，包括光和磁，但是從存儲的效率、速度，易用性、方便性以及能耗等這些綜合因素來考慮，半導體存儲有先天的優(yōu)勢，而且半導體存儲的技術(shù)還在不斷進步。所以從大方向來看，在不久的將來，半導體存儲就將從整體的系統(tǒng)應用成本上，超越傳統(tǒng)的存儲方式，并獲得更大的發(fā)展空間?！贝送?，無論是人工智能還是大數(shù)據(jù)的處理，存算一體化都是未來發(fā)展的大趨勢之一，因為它具有高效率、低能耗的優(yōu)勢?！斑@當然也離不開存儲技術(shù)進步，”刁石京先生補充道。
至于通信技術(shù)，智能手機已然成為我們必不可少的隨身計算設(shè)備，暫時還沒有任何一個設(shè)備可以取代它。刁石京先生提到，“未來它的形態(tài)可能會變，但是隨身的計算和通信需求是永遠都在的，從戰(zhàn)略上講，它仍然會是一個創(chuàng)新的技術(shù)平臺。所以作為紫光這樣一家大企業(yè)，我們未來的發(fā)展戰(zhàn)略，即存儲、通信和計算，是堅定不移的?！?/p>
當然，他也表示，“我們會采取一些措施，在產(chǎn)品開發(fā)，生產(chǎn)節(jié)奏，降低成本，以及營銷措施上采取相應的對策，把握機會，抓住大的方向，同時避免市場波動帶來的影響?！?/p>
產(chǎn)業(yè)過熱
中國集成電路發(fā)展的“潛在隱患”
毋庸置疑，近幾年來本土集成電路產(chǎn)業(yè)迎來了發(fā)展的黃金期。2019 年的 ICCAD 上，魏少軍教授分享的關(guān)于本土集成電路產(chǎn)業(yè)的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至 2019 年 11 月，國內(nèi) IC 設(shè)計企業(yè)從去年的 1698 家增長到 1780 家，雖然魏教授提示因為存在同一家企業(yè)在多地注冊有公司的現(xiàn)象，這一數(shù)據(jù)會存在一定誤差，但相較美國 200 家左右的設(shè)計企業(yè)的規(guī)模，國內(nèi)的 IC 設(shè)計業(yè)仍然是個過于龐大的數(shù)字。
究其根本，首先是因為 IC 產(chǎn)業(yè)正在向中國這個制造和應用大國遷移，其次是本土的政策和資本導向，此外互聯(lián)網(wǎng)和終端品牌商蜂擁而入也讓這一產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了更多可能。對此，刁石京先生認為，大家都有進入 IC 產(chǎn)業(yè)的理由，但問題的核心是大量涌入的玩家能給這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來什么，又能給自身帶來什么?！叭绻菓?zhàn)略需求，也具備一定的能力，自然能夠成為產(chǎn)業(yè)助力。但如果只是抓熱度，搞熱錢，這樣的企業(yè)可能長久不了。”
不可否認，IC 產(chǎn)業(yè)帶來極大的想象空間，比如 AI 帶來的巨大算力需求，讓人工智能芯片的開發(fā)成為“香餑餑”，許多企業(yè)都試圖設(shè)計出更高速的運算處理芯片，或是打破存儲墻的大帶寬內(nèi)存，這都是新需求帶來的變化?！坝心芰Φ钠髽I(yè)進入這一市場無可厚非，但是我比較擔心的一點，是大家如果只是因為現(xiàn)在國家政策支持，行業(yè)又比較熱，覺得好找錢，單從資本層面去考慮這個問題，產(chǎn)業(yè)會出現(xiàn)過熱，容易對產(chǎn)業(yè)造成傷害?！钡笫┫壬寡?。
因為過熱會導致大家對于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向把握不清，在一些環(huán)節(jié)形成過度競爭，比如藍牙和 WiFi，大批的企業(yè)進入，沒有考慮這個市場空間有多大，我們的競爭力在哪兒。刁石京先生稱，“如果不能走向高端，不能給用戶真正帶來新的價值，短期內(nèi)通過資本運作可能會有融資，但是對投資者來講如果無法得到長期回報，應該很難長久生存?！?/p>
龍頭企業(yè)
中國集成電路發(fā)展的“主動力”
刁石京先生常常說，集中是集成電路發(fā)展的大勢所趨。這里的集中一方面是指集成電路技術(shù)的集成化，另一方面是企業(yè)的集中化。這是產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律決定的，以往各種分立的系統(tǒng)設(shè)計，逐漸都在集成到 SoC 里，單位面積芯片上的功能越來越豐富、性能越來越強大，這樣才能給用戶帶來新的價值；同時，未來的產(chǎn)業(yè)競爭中，靠散兵游勇是打不了勝仗的，這也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段的問題。
刁石京先生認為：“中小企業(yè)的作用是在某一點上發(fā)揮它的價值，體現(xiàn)它的特殊作用，因此中小企業(yè)應該有自己的技術(shù)特色和技術(shù)創(chuàng)新，而不應該做大家都重復做一件事情；同時從整個大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看，要推動整個產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，需要龍頭企業(yè)的帶動，需要整個技術(shù)體系的前進?！?/p>
對此，刁石京先生給出了中肯的建議：“首先要尊重市場，政府的扶持不能扭曲市場，要讓市場充分競爭、優(yōu)勝劣汰，不能因為資本的介入，或者政府的補貼，讓好的企業(yè)被埋沒，而沒有競爭力的企業(yè)反而因為特殊原因拿到支持，這樣可能造成市場的扭曲，甚至分裂；沒有大的市場就培育不出大企業(yè)，如果不是市場相對集中，我們就培養(yǎng)不出華為、中興這樣的大企業(yè)。所以按照產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，最終還是會走向整合集中?！?/p>
在談及產(chǎn)業(yè)的人才問題時，刁石京先生認為，我們應該避免的是惡性競爭對人才培養(yǎng)的不利影響，“因為集成電路是一個非常需要積累的行業(yè)，如果大家都去掙快錢，包括有人提出用互聯(lián)網(wǎng)思維發(fā)展集成電路，甚至說集成電路應該做的多便宜的話，沒有安靜的心態(tài)，很難把技術(shù)水平積累起來。而大家互相之間的人才競爭，互相挖人，會造成整個產(chǎn)業(yè)的成本提高，對產(chǎn)業(yè)發(fā)展是不利的，特別是放大到國際環(huán)境中，這個問題還是很嚴重的。”
而談到人才的引入，刁石京先生鼓勵不同行業(yè)的后輩人才加入集成電路行業(yè)。因為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈跨越物理、化學、材料、電子、機械等眾多學科和技術(shù)，涉及到各個領(lǐng)域，要把集成電路行業(yè)做好，每個環(huán)節(jié)都需要專業(yè)的人才?！拔曳浅９膭钏麄冞M入這個行業(yè)，集成電路行業(yè)是未來人類發(fā)展最重要的一個創(chuàng)新動力，也是未來制造強國的決戰(zhàn)戰(zhàn)場。這樣一個行業(yè)能夠給年輕人非常大的創(chuàng)新空間和想象空間，因此我的建議是無論你是學什么的，都可能在這里找到自己的位置。”刁石京先生如是說。
下載ECAD模型
