La madurez continua de tecnologías subyacentes como 5G, inteligencia artificial, tecnología de redes y nuevas energías impulsa el desarrollo continuo de la electrificación y la inteligencia en aplicaciones posteriores, continuando así promoviendo el crecimiento constante de la industria global de semiconductores. Se estima que para 2025, el tamaño del mercado mundial de la industria de semiconductores alcanzará los 630 mil millones de dólares estadounidenses. Con el avance de la tecnología, diversos campos, como la electrónica de consumo, las comunicaciones, los automóviles y la industria, marcarán el comienzo de una transformación industrial, ampliando aún más la demanda total de semiconductores.

Con la transformación digital y el establecimiento del objetivo del "carbono dual", así como la normalización de la epidemia y la entrada de la industria de los semiconductores en la era posterior a Moore, ¿qué cambios traerá esta serie de cambios a la industria de los semiconductores? ¿Cuáles son las tendencias tecnológicas actuales en la industria y los cambios en las necesidades de los desarrolladores de diseño de chips? Con estas preguntas en mente, Jiwei.com tuvo el honor de invitar Sr. Ge Qun, vicepresidente senior global de Synopsys y presidente de China buscar China a través de la perspectiva de un proveedor de tecnología raíz de transformación digital. La trayectoria futura de la industria de los semiconductores.

Sr. Ge Qun, vicepresidente senior global de Synopsys y presidente de China

Primera pregunta: ¿La transformación digital rompe el desarrollo cíclico de la industria de los semiconductores?

El impacto de la epidemia en la cadena mundial de suministro de chips es evidente. Debido a los diferentes grados de recuperación de la epidemia en distintos países y regiones, la capacidad de producción del lado de la oferta se ve limitada en distintos grados. Al mismo tiempo, el brote de la epidemia ha estimulado y acelerado el desarrollo de la digitalización global, lo que ha llevado al pico de la capacidad de fabricación de chips. Ante la fuerte demanda, el desequilibrio entre oferta y demanda ha provocado una brecha de demanda. En un informe publicado en el segundo trimestre de este año, Gartner señaló que el índice mundial de inventario de semiconductores era inferior a 0.9, lo que indica que el mercado mundial se encontraba en un período de grave escasez de semiconductores.  

El vicepresidente senior global de Synopsys y presidente de China, Ge Qun, señaló que, de hecho, la industria de los semiconductores ha mostrado un fuerte patrón de desarrollo cíclico durante las últimas décadas. "Aunque la industria ya ha comenzado a discutir cuándo se producirá el punto culminante de este ciclo de semiconductores y cuándo se podrá aliviar la escasez de núcleos causada por la escasez de capacidad, creo que Dado que la transformación digital trae consigo una mayor demanda rígida de semiconductores y la "falta de núcleos" puede ser un tema ineludible en los próximos cinco años."

Ge Qun dijo que el proceso de digitalización no sólo puede remodelar la lógica industrial y la forma económica, sino también liberar aún más la vitalidad de la innovación tecnológica y abrir nuevos puntos de crecimiento económico. Se espera que mejore aún más el estado de las industrias relacionadas con la economía digital nacidas de esto. La inteligencia artificial, la comunicación 5G, la computación en la nube, el metaverso y otros campos recibirán suficiente apoyo político. El progreso tecnológico y el rápido crecimiento de la industria proporcionarán un gran escenario para los talentos. También proporciona una vía de inversión de alta calidad y valiosas oportunidades de inversión para el mercado de capitales.

"La transformación digital es el proceso de proyectar el mundo físico real en el mundo digital. En el futuro, las industrias tradicionales que han existido durante décadas o cientos de años se integrarán a la tecnología digital y luego se optimizarán, lo que en última instancia aumentará la eficiencia y la productividad de la producción. Hacer la industria más grande.La transformación digital de las industrias tradicionales es el núcleo de la modernización industrial de China, y China está sin duda a la vanguardia mundial en este sentido." En las primeras etapas del proceso de transformación digital, señaló, habrá dolores, habrá muchos desafíos técnicos, también habrá malestar y el desarrollo de la cadena ecológica también estará desequilibrado. Como piedra angular para apoyar el crecimiento de la economía digital, la importancia de los chips es evidente. La economía digital también ha generado una mayor demanda de chips en el mercado”.

Ge Qun explicó que si una tarea digital se describe simplemente, incluye percepción-transmisión-nube/procesamiento de borde-comunicación tarea de control de extremo a extremo. En el enlace de percepción se requiere una gran cantidad de sensores de diversos tipos; en el enlace de transmisión se requieren tecnologías emergentes de conexión de red como WiFi, Bluetooth, 5G/6G e incluso Starlink; en los enlaces de cálculo y procesamiento, varios Para CPU, GPU, DPU, memoria, etc. con potente potencia informática o ahorro de energía, si los datos generados en este enlace se extraen más, se requieren varios chips de inferencia, entrenamiento y aceleración de IA; una vez finalizado el procesamiento final de los datos, estos deben enviarse mediante comunicación. Para realizar operaciones en el terminal, reflejar o guiar la vida humana, se necesitan varios controladores precisos. "Así que en la era de la economía digital, cada eslabón de la producción y la vida de las personas es inseparable de los chips, lo que creará una capacidad de mercado exponencial para la industria de los chips".

Bajo la ola de digitalización, ya sea en la fabricación de materiales vivos o en la electrificación de automóviles, la sociedad entera no ha podido volver a un estado en el que pueda operar sin chips. La tendencia a la digitalización ha cambiado la estructura de la sociedad y el punto de explosión aún no ha llegado, por lo que cree que esta previsible y mayor demanda cambiará las fluctuaciones cíclicas de la industria de los semiconductores en las últimas décadas, y en los últimos tiempos en todo el mundo. mundo La capacidad de fabricación de chips recién construida tardará de 2 a 3 años en ponerse en producción en masa, por lo que se espera que la demanda de chips no se satisfaga completamente en 5 años.

Segunda pregunta: Emprendimiento + fabricación transfronteriza de chips, ¿quién dominará el diseño de chips del futuro?

Los requisitos de aplicación cada vez más grandes y diversos han promovido el vigoroso desarrollo de la industria de los chips. La firma de investigación de mercado IBS predice que la escala de la industria mundial de circuitos integrados superará el billón de dólares en 1, 2030 veces la de 2.6. Esta estimación sigue siendo conservadora y no tiene en cuenta la nueva demanda que supone el gran salto digital. Las nuevas empresas de diseño de chips han surgido como hongos después de una lluvia, y varios fabricantes de Internet, automóviles, teléfonos móviles y otros sistemas también han entrado en las filas de los "creadores de chips".

Ge Qun compartió el informe de la encuesta de 2021 en la reciente conferencia de desarrolladores Synopsys, señalando que el mercado y el capital están más preocupados por las seis vías de inicio de chips, incluidas MCU automotrices, ADAS de conducción autónoma, GPU, WiFi 5/6, DPU y AIoT. Además, con el crecimiento de los fabricantes de Internet, teléfonos móviles, automóviles y otros sistemas y la competencia cada vez más feroz, cada vez más empresas se han embarcado en el "camino de fabricación de chips" de desarrollo propio.

"China es el único país del mundo que tiene todas las categorías industriales enumeradas en la Clasificación Industrial de las Naciones Unidas y tiene las capacidades de sistema más sólidas. Con el respaldo de la mayor demanda del mercado y las capacidades del sistema, en el pasado, basándose en las funciones del chip existente, la forma de diseñar el sistema terminal ha cambiado para definir la función del chip de acuerdo con los requisitos del sistema terminal. Cuando esta demanda se vuelve cada vez más insatisfactoria, muchas empresas de sistemas e Internet se han embarcado en el camino de los chips de desarrollo propio”. Ge Qun dijo: "La lógica detrás de esto es la demanda de diferenciación, lo que lleva a los fabricantes de sistemas a consolidar su capacidad de captar el mercado de terminales mediante la implementación de sus propios chips".

Ya sea un emprendedor de chips o un fabricante de núcleos transfronterizo, el tiempo de comercialización es el mayor desafío para los desarrolladores de chips. Al mismo tiempo, con la evolución del proceso de fabricación de chips y el cambio de la arquitectura a nivel de sistema, la escala y la complejidad del diseño de chips han aumentado geométricamente. Ge Qun señaló que, como piedra angular del diseño de chips, EDA y los proveedores de IP como Synopsys desempeñarán un papel cada vez más importante en esta transición.

“Por ejemplo, la solución lanzada por Synopsys consiste en abstraer las ideas de diseño de chips y combinar los detalles subyacentes y la experiencia en herramientas para formar una metodología de diseño. Los ingenieros de diseño de chips pueden utilizar lenguajes de descripción de hardware de alto nivel para escribir códigos que realicen funciones de chips. Después de la verificación funcional, el lenguaje de descripción del hardware se convierte en un diagrama de circuito lógico a través de una herramienta de síntesis lógica y finalmente ingresa al proceso de fabricación. Esto mejora enormemente la eficiencia del diseño de chips y desencadena un cambio de proceso en la industria del diseño de chips". Dijo: "Synopsys ha estado liderando la innovación de herramientas de diseño de chips desde la descripción abstracta hasta la práctica concreta. En el futuro, mejorará aún más el nivel de abstracción del diseño de chips, describirá sistemas y chips en lenguajes de nivel superior y luego los convertirá en chips para resolver problemas a nivel de sistema. Este es nuestro concepto de 'SysMoore' para pensar en las metodologías de diseño para resolver los desafíos de la industria de los semiconductores desde una dimensión superior".

El objetivo de Synopsys es, por un lado, resolver los problemas de modelado y abstracción de diferentes procesos, especialmente procesos de silicio, mediante la integración de herramientas de diseño y plataformas de gestión del ciclo de vida del chip, de modo que los humanos puedan hacer un mejor uso de diferentes procesos, especialmente los avanzados. tecnología para la innovación. Por otro lado, aprovechar al máximo la inteligencia artificial, la nube, los big data y otras tecnologías para hacer que los algoritmos EDA sean más potentes, mejorar el rendimiento de EDA, reducir el umbral del diseño de chips y permitir que más personas participen en el diseño de chips.

Entonces la pregunta es, bajo la nueva demanda, ¿quién liderará el diseño de chips en el futuro: los fabricantes de sistemas, los fabricantes de chips y los fabricantes de EDA?

En este sentido, Ge Qun cree que la ventaja de fabricantes de sistemas es que tienen una buena comprensión de sus propios terminales y las necesidades de los clientes, pero su comprensión de muchas arquitecturas/microarquitecturas de chips no es tan buena como la de las empresas de chips tradicionales, y no están familiarizados con cómo administrar una empresa de diseño de chips de manera eficiente. "Existe una gran diferencia entre los hábitos y la lógica del desarrollo de productos de las empresas de sistemas y el desarrollo de chips. Por ejemplo, los productos terminales de las empresas de sistemas tienen un ciclo de actualización rápido y deben incluirse en la lista lo antes posible. Si el software tiene errores, se puede depurar de la noche a la mañana y su producción tarda unos 18 meses". Señaló: "En los últimos años, ha habido empresas de sistemas y de software que han intentado fabricar chips en China. El mayor desafío al que se enfrentan es que se enfrentan a muchas arquitecturas de chips; no saben cómo satisfacer sus propios requisitos, lo que cuál es el más adecuado y qué proceso de fabricación es el más adecuado”.

La ventaja de un empresa de diseño de chips es la comprensión de la arquitectura del chip y la capacidad de fabricar el chip de acuerdo con la ventana de tiempo con la tecnología adecuada y el costo óptimo, pero la falta de un aprendizaje profundo del sistema y las aplicaciones de terminal. Las empresas de diseño de chips necesitan encontrar buenas empresas de sistemas con las que cooperar y profundizar en las necesidades de proporcionar chips flexibles de uso general que puedan adaptarse a múltiples aplicaciones finales.

Para estos dos tipos de clientes, Synopsys ofrece servicios completamente diferentes. Ge Qun dijo que para los fabricantes de sistemas, el objetivo es ayudarlos a resolver la elección de la arquitectura y el proceso del chip a través de varios módulos IP y herramientas de diseño; para las empresas de chips, el objetivo es ser más rápido y más fácil de usar mediante verificación de simulación, creación rápida de prototipos, etc. Puede simular el rendimiento real, el consumo de energía y otros rendimientos antes de que se produzca el chip, ahorrando costos y ciclo de diseño. “En cierto sentido, el objetivo de EDA es acumular y digitalizar la experiencia previa en diseño de chips para que la experiencia pasada pueda reutilizarse de manera rápida y eficiente en futuros diseños de chips. El concepto de tecnología DSO.ai es la primera solución de la industria que ayuda a los clientes a diseñar chips con un sistema de IA autónomo. Fusion design + DSO.ai puede ayudar a los clientes a diseñar y desarrollar chips con sistemas de IA y lograr los mejores resultados; el proceso de diseño y el tiempo de comercialización también son los más rápidos”.

Además, estos dos tipos de clientes también son áreas completamente nuevas en términos de recursos y soporte a cadenas industriales como las fabs. En este sentido, Ge Qun enfatizó que Synopsys se ha comprometido a convertirse en un socio cada vez más grande de la cadena industrial y, a través del poder del "círculo de amigos", se pueden satisfacer todos los escenarios del sistema y todas las necesidades detalladas de los clientes. "La ventaja de Synopsys es que puede promover la optimización de todo el proceso, desde la optimización del proceso de nivel inferior, la optimización del chip hasta la optimización del software, para lograr una optimización de nivel superior y una abstracción de nivel superior. Tenemos muchos socios que pueden haber estado profundamente involucrados en un determinado segmento durante muchos años, pero carecen de la cadena de herramientas más completa como Synopsys; Synopsys también descubrió que algunas empresas locales de EDA son muy brillantes en algunas herramientas puntuales, por lo que Synopsys también es muy activa en la cooperación con el upstream y el downstream de la cadena industrial local, e incluso con sus pares, con el objetivo de brindar a los clientes mejores y más herramientas y servicios completos."

Por ejemplo, en la cooperación entre Synopsys y Xinhe Semiconductor en el campo del embalaje avanzado, después de que los clientes utilizan las herramientas de diseño de Synopsys para exportar los datos de diseño del chip, pueden importarlos directamente a las herramientas de diseño de embalaje de Xinhe para seguir diseñando. No es necesario repetir los datos nuevamente. "Este es un buen ejemplo de cooperación, que permite a nuestros clientes chinos disfrutar del chip y de las herramientas de análisis y diseño de paquetes basadas en 2.5D/3D más avanzadas sin cambiar el flujo de trabajo ecológico actual". Enfatizó: "Los socios seleccionados por Synopsys en la cadena industrial china pueden complementarse muy bien. Nuestra cooperación no es un eslogan, sino una forma real de permitir que los clientes mutuos de ambas partes disfruten del valor y los beneficios que aporta la cooperación.</strong>”

La tercera pregunta: ¿Puede la EDA nacional aprender de la experiencia de desarrollo de Synopsys?

Recientemente, ha habido un rápido aumento en el número de empresas de EDA en China y el número de casos de financiación ha aumentado en paralelo. Según estadísticas incompletas, a finales de junio había 64 empresas nacionales de EDA, y las actividades de financiación también fueron muy frecuentes gracias al entusiasmo del capital, y la escala de financiación fue mayor. Debido a la inclinación del capital y las políticas, algunas empresas que sólo llevan uno o dos años establecidas tienen la intención de crecer rápidamente mediante el atajo de fusiones y adquisiciones. Hay muchas preocupaciones ocultas bajo la prosperidad superficial. Entonces, ¿pueden los fabricantes nacionales de EDA aprender de la experiencia de desarrollo de Synopsys?

Ge Qun señaló que lo que podemos aprender es la lógica subyacente del "largo plazo" que siempre se ha seguido en el desarrollo de Synopsys.

Subrayó que, en primer lugar, hay que prestar atención a la formación del personal. EDA es la fuente de innovación tecnológica y la tecnología raíz de la industria de los circuitos integrados. La innovación de la tecnología EDA en sí es particularmente importante, pero la situación actual del mercado de talentos de EDA no es optimista, y el ciclo de formación de talentos de EDA a menudo lleva diez años desde la investigación universitaria hasta la práctica real. La innovación necesita atención. Synopsys concede gran importancia a la formación de talentos y la construcción de escaleras de talentos, con una inversión anual en I+D de más del 30%, que incluye planes detallados de formación de talentos, el establecimiento de laboratorios conjuntos, centros de formación y think tanks Synopsys, así como conferencias internacionales y formación en el extranjero. y cooperar con colegios y universidades para llevar a cabo la adaptación del plan de estudios, etc.

En segundo lugar, la investigación y el desarrollo continuos y el respeto de la ley de desarrollo de la industria de semiconductores. Las empresas de EDA deben respetar la ley de desarrollo de la industria de semiconductores y seguir invirtiendo en investigación y desarrollo. En el proceso de investigación y desarrollo, es necesario prestar atención a la cooperación integral con las principales empresas de diseño de chips, fábricas e incluso fabricantes de envases y pruebas, para que las empresas de EDA puedan conocer la información y los datos más recientes relacionados con los procesos en el mismo momento. por primera vez, a fin de actualizar los productos EDA e IP para satisfacer las necesidades de las últimas necesidades de los clientes intermedios. Synopsys ha mantenido relaciones de cooperación con las principales cadenas industriales del mundo, como TSMC, Intel, Samsung y Arm, durante casi 30 años, y ha seguido desarrollando productos IP adecuados para los procesos más avanzados. Sin embargo, Ge Qun enfatizó que mantener la inversión en tecnología de punta inevitablemente implicará riesgos. No todas las inversiones tendrán éxito, pero sólo así la empresa podrá convertirse en líder.

En tercer lugar, debemos establecer un concepto orientado al cliente y capacitar a los clientes para que tengan éxito en todos los aspectos. Desde que ingresó a China durante 26 años, Synopsys siempre se ha adherido al concepto de crecer junto con la industria de semiconductores de China y ha brindado el soporte técnico correspondiente basado en el desarrollo del mercado local y las necesidades industriales. Ajustar el rumbo y la estrategia en el tiempo en diferentes periodos y etapas, para enfocarnos siempre en las necesidades de los clientes. Por ejemplo, después de 20 años de desarrollo, la industria de semiconductores de China ha entrado en un nuevo período de desarrollo y el papel del capital en la promoción de la tecnología y la industria se ha vuelto gradualmente prominente. Por lo tanto, Synopsys comenzó a montar un nuevo fondo de inversión estratégico en China. Como fondo de fondos, no solo apoyó la tecnología de chips y las últimas innovaciones tecnológicas en capital, sino que también capitalizó el apoyo de Synopsys cooperando con empresas e instituciones de inversión chinas locales. El poder permite que las empresas innovadoras crezcan rápidamente.

En cuarto lugar, el requisito previo para el crecimiento de las fusiones y adquisiciones es que sus propios productos y capacidades de mercado sean lo suficientemente sólidos. Debido a los altos requisitos técnicos de las herramientas EDA y a los muchos enlaces involucrados, hasta el momento ninguna empresa local ha cubierto todo el proceso. Es cierto que la historia del desarrollo de EDA es una historia de fusiones y adquisiciones, pero depender únicamente de adquisiciones de capital no puede resolver eficazmente el problema de la acumulación de tecnología relativamente superficial en la industria local de EDA. Ge Qun enfatizó que Synopsys está a punto de celebrar su 35° aniversario, pero la mayoría de las fusiones y adquisiciones de la compañía ocurrieron 10 años después de que se estableciera Synopsys. Señaló: "Creemos que el enorme mercado de China dará origen a excelentes empresas de EDA, pero el crecimiento depende de la sólida base tecnológica y de productos de la empresa, y primero se puede obtener la confianza y el reconocimiento de los clientes locales". .”

Conclusión

Ge Qun enfatizó que las oportunidades de mercado y los desafíos técnicos generados por la digitalización coexisten y que la cadena de la industria de semiconductores puede enfrentar varias incertidumbres en cualquier momento, pero cree que la "gente de los chips" tiene suficiente resiliencia para adaptarse a un mercado e industria tan dinámicos. cambios. "Como parte importante de la industria de semiconductores de China, Synopsys tiene como objetivo proporcionar herramientas más completas e inteligentes para la industria china". Propuso "+ Synopsys" para abogar por el establecimiento de una comunidad de futuro compartido para la industria de los chips. "Este Synopsys es un juego de palabras, no necesariamente con las herramientas de Synopsys, sino más esperanza de que todos los socios y clientes puedan tener más nuevas tecnologías, nuevas ideas, nuevas ideas y esperanza de que la familia de la industria de semiconductores de China obtenga mayor calidad y mayor velocidad de desarrollo con el ayuda del 'Nuevo Pensamiento'". (Revisión/Sami)

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