L'ICCAD è l'incontro annuale dell'industria cinese dei semiconduttori.

In occasione dell'ICCAD 2020, tenutosi nella città montuosa di Chongqing, il professor Wei Shaojun, presidente della sezione di progettazione di circuiti integrati dell'Associazione cinese dell'industria dei semiconduttori, ha presentato un'importante relazione che illustrava la situazione attuale del settore cinese della progettazione di circuiti integrati nella nuova normalità: nel 2020, le aziende cinesi di progettazione di circuiti integrati hanno raggiunto quota 2,218, con un incremento di 438 unità rispetto al 2019, e un aumento delle vendite del 23.9%, pari al 4.1% rispetto al 2019; anche la distribuzione geografica sta cambiando. Oltre ai tradizionali centri di aggregazione delle aziende di progettazione di circuiti integrati come Pechino, Shanghai e Shenzhen, il numero di aziende di progettazione in città come Wuxi, Hangzhou, Xi'an, Chengdu, Nanchino, Wuhan, Suzhou, Hefei e Xiamen ha superato le 100 unità. Allo stesso tempo, la Cina ha iniziato a entrare nel settore dei chip di fascia alta, rappresentati dalle CPU. Sebbene il divario persista, il passaggio delle CPU nazionali dal settore dedicato al mercato aperto rappresenta un passo importante e di grande rilevanza.

Le aziende cinesi di progettazione di circuiti integrati hanno avuto un profondo impatto sulla catena globale dell'industria dei semiconduttori e hanno promosso notevolmente l'effetto di collegamento tra EDA/IP, fonderia, confezionamento e collaudo.

Le tensioni commerciali tra Cina e Stati Uniti, che si protraggono da oltre due anni, hanno reso gli operatori cinesi del settore dei semiconduttori più consapevoli dell'importanza di EDA/IP.

Attualmente, i tre colossi Synopsys, Cadence e Mentor (che presto cambierà nome in Siemens EDA) detengono il 95% della quota di mercato nel settore EDA; nel settore IP, ARM (Softbank), Synopsys e Cadence si posizionano saldamente tra i primi tre a livello mondiale.

Secondo quanto riportato dal professor Wei Shaojun alla conferenza ICCAD, gli strumenti di progettazione EDA (Electronic Design Automation) cinesi per l'intero processo, basati sulla simulazione, hanno iniziato a entrare nel mercato e a competere, e si sono inoltre affermati diversi strumenti specifici per la progettazione di circuiti digitali. "Credo che, dopo qualche altro anno di duro lavoro, anche la Cina potrà disporre di strumenti di progettazione di circuiti digitali per l'intero processo", ha affermato.

Durante la conferenza ICCAD 2020, EDN ed EETimes hanno intervistato diversi manager di aziende operanti nel settore EDA/IP. Nel campo dell'EDA, tra cui Ling Lin, Vicepresidente Globale e Direttore Generale per la Cina di Mentor, una divisione di Siemens, Wang Libin, Presidente e CEO di X-EPIC, Lin Junxiong, CEO di Guowei Sierxin (S2C), una filiale del Gruppo Guowei, e Wang Yucheng, CTO di Hongxin Micron; nel campo dell'IP, invece, il Dr. Dai Weimin, Presidente e Amministratore Delegato di VeriSilicon, Xu Tao, CEO di StarFive Technology, Zou Zhengxian, Presidente e CEO di Sichuan Hexin Microelectronics (IPGoal), Liu Shu, Vicepresidente Esecutivo per la Ricerca e Sviluppo Prodotti di ArmChina, e Shen Li, CEO di Chengdu Ruicheng Microelectronics (ACTT).

Articoli EDA

Mentore: Siemens mette a disposizione risorse professionali che vanno oltre l'EDA.

Mentor, Vicepresidente globale e direttore generale per la Cina di Siemens Business, Ling Lin

Mentor, un'azienda Siemens, cambierà nome in Siemens EDA a gennaio 2021.

Sempre più produttori di software EDA stanno iniziando a parlare del concetto di open source. Ling Lin ritiene che le pratiche open source siano principalmente concentrate in alcune startup con una solida tecnologia. Queste aziende rendono disponibili in open source alcune funzioni di base affinché i progettisti possano provarle. Se necessitano di funzionalità aggiuntive, devono acquistarle.

È vero che i nuovi strumenti EDA possono essere utilizzati per realizzare prodotti diversi o ottenere effetti differenti. Tuttavia, a giudicare dalla struttura dei costi di diverse importanti aziende produttrici di EDA, sebbene l'utile netto sia molto elevato, si tratta anche del tipo di imprese che investono maggiormente in ricerca e sviluppo. Un elevato investimento comporta un'alta concentrazione, che include l'acquisto di asset tecnologici e investimenti in ricerca e sviluppo. Se una nuova startup non è in grado di garantire entrate pur essendo open source, c'è un'alta probabilità che venga acquisita da una grande azienda in futuro. Ling Lin ritiene improbabile che l'EDA diventi completamente open source o gratuito dal punto di vista del modello di business; almeno le parti migliori non lo saranno.

L'unico tipo di ricerca e sviluppo in cui sono possibili l'open source e la collaborazione è lo sviluppo collaborativo basato sulla ricerca con le università. Ad esempio, negli Stati Uniti, alcune università collaborano con aziende EDA per sviluppare progetti, creare motori di strumenti o algoritmi e attuare autorizzazioni incrociate tra università, professori e aziende.

Dopo l'acquisizione di Mentor da parte di Siemens nel 2016, il settore guarda con interesse a quali risultati potrà generare la combinazione tra un gigante industriale e un gigante dell'EDA. Riuscirà a fare ciò che le altre due aziende specializzate in EDA non sono in grado di fare? "Fin dall'inizio dell'acquisizione di Mentor, Siemens ha espresso la visione di creare una piattaforma di progettazione a ciclo chiuso più completa. L'attenzione di Mentor per l'EDA, i circuiti integrati e la progettazione di sistemi è parte integrante di questa piattaforma", ha affermato Ling Lin. "L'EDA è un settore che necessita costantemente di innovazione. Nonostante le difficoltà causate dalla pandemia nell'ultimo anno, Mentor ha acquisito alcune aziende EDA con il supporto di Siemens, ampliando le proprie capacità. Ora dispone di una linea di prodotti gestita da Mentor. "Per gli utenti, l'esperienza più intuitiva è che il chip non solo può mostrare le proprie prestazioni in un sistema, ma questo sottosistema svolgerà anche un ruolo in un altro sistema più ampio. "Questo va oltre le risorse professionali di Mentor per la progettazione di circuiti integrati, includendo la progettazione meccanica, l'analisi termica del sistema e altri dati e servizi, che possono essere completati attraverso questa piattaforma. Questa è la missione del software industriale digitale di Siemens."

Attualmente, la combinazione di EDA e software industriale è ancora in fase esplorativa, ma è già stata implementata in serie in alcuni settori specifici, come ad esempio nelle fabbriche di circuiti stampati (PCB) e nei software professionali per la produzione di wafer con processi all'avanguardia. Il concetto di "gemello digitale", proposto da Siemens negli ultimi anni, non è in realtà un termine standard nel settore EDA, ma proviene da Siemens PLM e si riferisce alla mappatura completa del modello di progettazione sul modello del mondo fisico, inclusa la gestione di tutti i dati. Tuttavia, questo concetto ha qualcosa in comune con l'EDA. "L'EDA inizialmente era una verifica del progetto, ma in seguito si è evoluto nella necessità di modellazione, che richiede operazioni su materiali, fenomeni fisici, ecc. È equivalente a combinare i fenomeni del mondo fisico con il modello di progettazione digitale per una gestione unificata", ha spiegato Ling Lin. In questo modo, indipendentemente da come cambiano i materiali e i processi dei semiconduttori, i parametri simulati possono essere caratterizzati e riprodotti.

Capitolo Xinhua: Basato su cloud e intelligenza artificiale, l'era EDA 2.0

Wang Libin, Presidente e Amministratore Delegato di X-EPIC

Xinhuazhang, un'azienda locale di EDA (Electronic Design Automation) fondata nel marzo 2020, ha lanciato a novembre di quest'anno il suo primo prodotto EDA, "EpicElf", insieme a una nuova tecnologia di simulazione, la prima in Cina a supportare l'architettura informatica nazionale. Questa tecnologia è stata testata sui server Feiteng cinesi ed è compatibile con l'attuale ecosistema industriale, contribuendo a supportare la prossima generazione di architetture informatiche. Rappresenta una pietra miliare nella costruzione, da parte della Cina, di un ecosistema industriale indipendente per la ricerca e lo sviluppo di circuiti integrati.

Molti dirigenti di Xinhuazhang, incluso il suo fondatore Wang Libin, hanno ricoperto posizioni importanti in Synopsys, Cadence e altre aziende. Di fronte ai vantaggi a lungo termine accumulati dai giganti EDA esteri in termini di tecnologia, talenti e risorse clienti, come possono i produttori locali utilizzare idee più innovative per emergere?

Wang Libin ha proposto il concetto di “EDA2.0”.

Secondo lui, l'industria ha generalmente utilizzato EDA 1.0 negli ultimi 30 anni. La tecnologia di 30 anni fa ora sembra molto arretrata. Indipendentemente dal fatto che l'algoritmo o le fondamenta architetturali siano stati sviluppati per così tanti anni, non è possibile abbandonarli perché la base di clienti è troppo ampia e può solo essere continuamente ampliata tramite aggiornamenti. "Soprattutto per gli emulatori, quasi tutti i produttori di chip hanno bisogno di eseguire simulazioni front-end. Ora, con l'ultima UVM, le VM precedenti possono solo essere mantenute al loro interno, anche se sono inutili", ha analizzato Wang Libin. L'emergere della tecnologia cloud e dell'intelligenza artificiale promuoverà l'evoluzione degli strumenti EDA, ma è difficile trasformare completamente gli strumenti dell'era EDA 1.0.

Secondo quanto riportato da Xinhua, Zhang, un nuovo dirigente assunto, vanta 30 anni di esperienza in ricerca e sviluppo nel settore EDA. Si dedica alla ricerca sull'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico ed è esperto nell'integrazione di funzioni di IA negli strumenti EDA. Wang Libin ha affermato che il segno distintivo di EDA 2.0 è l'utilizzo della tecnologia IA per trasformare completamente lo strumento, partendo dall'architettura di base, sfruttando appieno la potenza di calcolo dei server cloud a supporto di simulazione, progettazione e verifica. È proprio a questo che Xin Huazhang si sta attualmente dedicando.

Wang Libin ritiene che la futura tecnologia EDA debba essere intelligente, ma al momento è solo automatizzata. L'EDA su cui Xinhuazhang sta attualmente lavorando, che integra intelligenza artificiale e tecnologia cloud, può essere definita una versione 1.X. Aggiunge un po' di intelligenza alla base dell'automazione per risolvere alcuni problemi intrinseci della versione 1.0. "L'intelligenza completa è l'obiettivo finale. Il futuro EDA 2.0 deve essere integrato sulla base della tecnologia 1. Tecnologia di 30 anni fa? Non possiamo nemmeno parlare di raggiungere il livello più avanzato del mondo, perché i nostri percorsi, le nostre idee e i nostri punti di partenza tecnici sono completamente diversi, ma lo scopo è lo stesso." Attualmente, Xinhuazhang recluta non solo esperti di EDA, ma anche esperti di Internet, intelligenza artificiale e cloud. Integrando la loro architettura, le loro idee, i loro algoritmi e l'EDA esistente, utilizziamo tecnologie non tradizionali per creare strumenti innovativi che rendano la progettazione di chip più semplice e accessibile.

Quando si tratta di accelerare l'innovazione, Xin Huazhang ritiene che l'open source sia una tendenza importante non solo nell'ambito dell'EDA, ma anche nell'intero settore tecnologico. Hanno fatto molti progressi nell'open source degli strumenti EDA e il loro obiettivo è molto chiaro: ci sono più di mille persone che studiano EDA in Cina e Xinhuazhang spera di mobilitare tutti e incoraggiare una partecipazione ancora maggiore. "Prima di dedicarmi all'open source, ero molto confuso su quale parte rendere open source. Poiché le aziende commerciali devono sempre generare profitti, le parti open source e commerciali sono attualmente separate", ha affermato Wang Libin. Ha aggiunto che Xinhuazhang ha rilasciato il simulatore open source EpicSim in breve tempo e, utilizzando metodi avanzati, ne ha raddoppiato la velocità in un mese, permettendo al settore di constatare la differenza offerta dalle nuove tecnologie EDA.

Riguardo all'equilibrio tra open source e business, Wang Libin ha affermato: "Potremmo essere la prima azienda EDA in Cina a realizzare strumenti EDA open source, ma non siamo un'azienda open source. L'open source non è il nostro modello di profitto". L'open source rappresenta un altro modello per Xinhuazhang, che può essere inteso come una costruzione ecologica volta ad abbassare la soglia di accesso e innovazione per gli strumenti EDA.

Da marzo 2020 ad oggi, Xinhuazhang ha ricevuto tre round di finanziamento. Riguardo all'utilizzo di questi fondi, Wang Libin ritiene che l'EDA sia un settore ad alto investimento e a lungo termine, pertanto per operare in questo ambito sono necessarie persone con perseveranza, pazienza e determinazione. Poiché in questo settore i talenti sono pochi e ancor meno le persone in grado di diventare esperti di EDA, il maggiore investimento di Xinhuazhang fino ad ora è stato destinato alle risorse umane, rappresentando oltre il 70% dell'investimento totale. "L'EDA non è mai stata un'azienda con un elevato fabbisogno di asset; la cosa più importante sono le persone."

Un altro utilizzo dei finanziamenti è la creazione di un cloud per la verifica hardware. Si tratta, a quanto pare, di un cloud hardware composto da un gruppo di emulatori hardware. Il suo scopo principale è quello di aiutare le piccole e medie imprese a far fronte alla domanda durante i periodi di picco delle simulazioni.

Gruppo Guowei: Creare un sistema EDA digitale localizzato per l'intero processo

Fondato nel 1993, il Gruppo Guowei è una holding del settore dei semiconduttori. Le sue attività principali comprendono la progettazione e l'applicazione di chip di sicurezza, la ricerca e sviluppo e l'applicazione di sistemi EDA, la ricerca e sviluppo e l'applicazione di sistemi di simulazione e verifica rapida di prototipi FPGA e la ricerca e sviluppo e produzione di prodotti a semiconduttore di terza generazione. Nel 2018, il Gruppo Guowei ha acquisito Shanghai Guowei Silxin Technology Co., Ltd. (Guowei Silxin), una delle prime aziende EDA fondate in Cina. Con 17 anni di esperienza, si concentra sulla verifica di prototipi di chip per circuiti digitali. Sempre nel 2018, il Gruppo Guowei ha investito e gestito Shenzhen Hongxin Microna, un'azienda di ricerca e sviluppo di software di progettazione back-end EDA, che sviluppa principalmente strumenti di layout e routing. Ha completato l'implementazione tecnica dei nodi chiave della piattaforma EDA per circuiti integrati digitali, raggiungendo un importante traguardo tecnologico in questo anello cruciale della filiera industriale dei semiconduttori a partecipazione statale.

Lin Junxiong, CEO di Guowei Silxin, ha affermato che, da quando l'azienda è stata acquisita dal Gruppo Guowei nel 2018, ha iniziato a sviluppare prodotti EDA diversificati nel campo della verifica dei circuiti digitali e si impegna a costruire una piattaforma EDA digitale completa per colmare le lacune dell'attuale industria EDA nazionale. La piattaforma EDA digitale completa si divide principalmente in due parti: progettazione e verifica. "Come unità sorelle, Guowei Silxin e Hongxin Micro-Nano sono complementari e i due processi si rafforzano a vicenda". Hongxin Micro-Nano è principalmente uno strumento di progettazione e ogni fase della progettazione richiede una verifica completa. L'intero processo include anche funzioni di sintesi logica e analisi temporale. Guowei Silxin necessita inoltre delle capacità di sintesi su larga scala di Hongxin Micron.

Junxiong Lin, amministratore delegato di S2C

Wang Yucheng, CTO di Hongxin Micronano, ha affermato che l'azienda si sta attualmente concentrando sul supporto alla sintesi logica, al layout e al routing, e che gli strumenti sono già in grado di supportare i processi di molti produttori di semiconduttori nazionali ed esteri, incluso l'avanzato processo a 7 nm. "Attualmente, l'azienda sta collaborando a stretto contatto con alcune aziende leader in Cina ed è impegnata nello sviluppo della localizzazione e della personalizzazione. In termini di prestazioni e funzionalità degli strumenti, abbiamo raggiunto pienamente la capacità di competere con i corrispondenti prodotti esteri". Per quanto riguarda la localizzazione degli strumenti EDA, Wang Yucheng ritiene che sia qualcosa di necessario, perché "non è una decisione che spetta a noi. Nell'industria dei semiconduttori odierna, in un momento di forte espansione, se gli strumenti EDA si bloccano senza una soluzione, l'intera catena industriale si interromperà completamente. "In termini di strumenti per l'intero processo di layout e routing e soluzioni digitali, i paesi stranieri hanno sviluppato solo un numero limitato di strumenti attraverso oltre 20 anni di accumulo e iterazione tecnologica, quindi la soglia di progettazione EDA è molto alta e anche la complessità è molto elevata.

Oltre 30 anni fa, la Cina lanciò il "Piano Panda" per localizzare gli strumenti EDA. Tuttavia, inizialmente il contesto esterno per la progettazione di circuiti integrati in Cina non era sufficientemente maturo e gli strumenti venivano utilizzati principalmente per la ricerca, senza la produzione di prodotti finiti. Oggi, la domanda di strumenti EDA sul mercato interno sta diventando sempre più matura, così come le capacità di ricerca e sviluppo tecnologico delle aziende cinesi del settore. "Dal punto di vista di Hongxin Micro-Nano, il primo passo è risolvere il problema del sì o no, e la risposta è sì; il secondo passo è capire se siamo in grado di continuare a svilupparci, anche attraverso la continua formazione del team e l'aggiornamento tecnologico. Dopo oltre tre anni di esperienza, abbiamo dimostrato di possedere già queste capacità interne", ha affermato Wang Yucheng.

Wang Yucheng, direttore tecnico di Hongxin Micronano

Tuttavia, la localizzazione dell'EDA non è il fine ultimo. L'obiettivo finale è quello di svolgere un ruolo importante nella catena di approvvigionamento globale o nella divisione globale del lavoro. "Non vogliamo lavorare a porte chiuse o con una circolazione interna. Dal punto di vista del personale di ricerca e sviluppo, speriamo di competere con le tecnologie più avanzate al mondo, anziché esserne separati", ha affermato Wang Yucheng. Ha aggiunto che, dal punto di vista degli utilizzatori degli strumenti, il livello di progettazione di molte aziende nazionali ha raggiunto i livelli di eccellenza internazionali, o è addirittura all'avanguardia in specifici settori. Queste aziende possiedono numerosi algoritmi e tecnologie sviluppati internamente, ma i segreti commerciali non possono essere condivisi. L'obiettivo di Hongxin Microna è quello di collaborare con i clienti per ottenere risultati personalizzati. Questo rappresenta un vantaggio in termini di localizzazione e personalizzazione che i produttori stranieri non sono in grado di offrire.

Considerando il modello di sviluppo dei tre colossi stranieri dell'EDA, basato su fusioni e acquisizioni, i produttori nazionali dovrebbero seguirne l'esempio e iniziare a pianificare? Wang Yucheng ritiene che le acquisizioni debbano essere strategiche. Agli inizi, le aziende EDA americane acquisivano gli strumenti di molte piccole aziende per assemblare i processi. In passato, ciò era possibile perché il livello di produzione all'epoca era ancora a 65 nanometri o inferiore, ma ora il processo di progettazione con tecnologia FinFET è estremamente complesso, il che rende difficile un semplice assemblaggio di componenti. Inoltre, la semplice acquisizione di strumenti richiede molto tempo ed energie per ricostruire l'intero processo, il che non permette di soddisfare al meglio le esigenze dei clienti. "E i produttori nazionali non hanno il tempo di impiegare altri 20 anni per sviluppare uno strumento. Pertanto, la domanda di mercato può essere soddisfatta tramite acquisizioni, ma queste devono basarsi su un'architettura avanzata. Purché non si tratti di uno strumento specifico che gioca un ruolo decisivo nell'intera architettura di processo, l'acquisizione può essere completata."

Lin Junxiong ha affermato che alcune aziende del gruppo Guowei hanno iniziato a collaborare fin dall'inizio, e che molte cose richiedono il "momento giusto". Dato che l'intero ecosistema EDA e il contesto degli investimenti sono molto dinamici quest'anno, compresi gli investimenti in personale e capitale, una concorrenza agguerrita ha portato a un aumento dei costi in tutti gli ambiti, soprattutto per quanto riguarda i talenti. Ritiene che ora non sia il momento ideale per effettuare fusioni e acquisizioni, ma che quando l'ecosistema si sarà sviluppato a un certo livello, le cose si sistemeranno naturalmente. "Ora tutti dovrebbero concentrarsi su alcuni processi importanti, come la progettazione, la verifica o i collegamenti digitali, sfruttando prima i propri punti di forza e aspettando l'occasione giusta prima di unire le forze."

Dato che l'industria cinese della progettazione di chip è cresciuta rapidamente negli ultimi anni e la domanda è forte, come si possono formulare strategie per i clienti? Lin Junxiong ha spiegato che Guowei Silxin personalizza le strategie principalmente in base alla maturità di ciascun prodotto. Ad esempio, il suo prodotto principale per la verifica dei prototipi ha una storia di 17 anni e può essere utilizzato sia da piccole e medie imprese che da grandi aziende, sia in Cina che all'estero. Tuttavia, per alcuni nuovi strumenti EDA, l'azienda individua prima alcuni clienti disposti a collaborare, lavora con loro per definire le specifiche di base, utilizza servizi personalizzati per completare il progetto del cliente e solo successivamente inizia a promuovere il prodotto a gruppi di clienti più ampi.

capitolo sulla proprietà intellettuale

Secondo la classifica del fatturato 2019 dei fornitori globali di IP per semiconduttori pubblicata dalla società di analisi di mercato IPnest, i principali fornitori globali di IP attualmente includono Arm, Synopsys, Cadence, SST, Imagination Technologies, CEVA, VeriSilicon, Achronix, Rambus ed eMemory.

VeriSilicon: Tutto su reti e chiplet

Dr. Dai Weimin, Presidente e Presidente di VeriSilicon

Il dottor Dai Weimin, presidente e amministratore delegato di VeriSilicon, ritiene che ci siano due aspetti che richiedono l'attenzione dell'intero settore dei semiconduttori: l'Internet delle cose e i chiplet.

Il 18 agosto 2020, VeriSilicon, forte del primato di "azienda leader in Cina per la proprietà intellettuale nel settore dei chip", è stata quotata alla Borsa per la Scienza e la Tecnologia. Attualmente VeriSilicon detiene cinque principali IP digitali, tra cui IP per GPU, IP per NPU, IP per VPU, IP per DSP e IP per ISP; per un totale di oltre 1,400 IP ibridi digitale-analogici e IP a radiofrequenza. Possiede 128 brevetti di invenzione validi e 74 marchi registrati a livello mondiale; ha registrato 132 diritti esclusivi di progettazione di layout di circuiti integrati, 12 diritti d'autore su software e un ricco patrimonio di segreti tecnici in Cina.

Dall'Internet delle cose alla connessione intelligente di ogni cosa, fino alla rete informativa di ogni cosa, si passa dal cloud computing al fog computing e infine all'edge computing. Inizialmente, si pensava che l'addestramento dell'IA dovesse necessariamente avvenire nel cloud. In realtà, non è così. Al Songshan Lake IC Innovation Summit Forum del 2020, Dai Weimin ha parlato di edge computing. Il principio si basa sull'utilizzo di moduli hardware open source per un'elaborazione distribuita e sicura, sfruttando la potenza di calcolo di un gran numero di dispositivi AI periferici. L'edge computing, in questo contesto, gestisce una grande quantità di informazioni private, pertanto deve essere sicuro e affidabile, aspetto su cui "Xinchuang" si sta concentrando.

Ritiene importante produrre dati di training in locale e che i dati privati ​​non debbano essere trasmessi al cloud. Sembra che Google stia conducendo ricerche in questo campo e che CorePrinciple sia il promotore nazionale. "Perché tutti ci credano, deve essere open source e permettere a chiunque di supervisionarlo", ha affermato Dai Weimin. "Una grande quantità di dati viene raccolta in tempo reale e devono esistere prodotti con una collaborazione tra software e hardware. CorePrinciple è una piattaforma, non un prodotto, quindi forniamo moduli open source e speriamo che qualcuno lo utilizzi". Per quanto riguarda il miglior candidato nazionale, Xiaomi, più aperta e disposta a sperimentare nuove soluzioni, è la prima scelta.

Perché sviluppare i chiplet? La risposta sta nel successo ottenuto da AMD, leader in questa tecnologia, nel competere con Intel. AMD ha lanciato un gran numero di chip altamente integrati e ha abbracciato i chiplet, a dimostrazione delle loro promettenti prospettive di sviluppo. Secondo l'ultimo rapporto di Omdia, il mercato globale dei processori a chiplet sta crescendo esponenzialmente e si prevede che raggiungerà i 5.8 miliardi di dollari entro il 2024 e supererà i 57 miliardi di dollari nel 2035.

Nel complesso, sebbene il volume di vendite di IP di VeriSilicon non sia il più elevato, la sua offerta è molto ricca e variegata, il che si adatta perfettamente al modello di riutilizzo integrato ed eterogeneo di IP dei Chiplet. Dai Weimin ritiene che non tutti i chip richiedano un processo all'avanguardia come quello a 5 nm, poiché non tutte le aziende possono permetterselo in termini di costi; pertanto, i chiplet, una nuova forma di packaging misto di die di diversi nodi di processo, sono diventati una delle tendenze più importanti per i chip del futuro.

Basandosi sui vantaggi tecnologici di VeriSilicon e sulle caratteristiche di sviluppo dell'industria locale dei semiconduttori, Dai Weimin ha proposto il concetto "IPas a Chiplet (IaaC)", che mira a utilizzare i chiplet per realizzare IP funzionali specifici, risolvere il problema dell'equilibrio tra prestazioni e costi nei processi avanzati a 7 nm e inferiori e ridurre i tempi di progettazione e i rischi dei chip di dimensioni maggiori attraverso un "assemblaggio modulare plug-and-play". Secondo quanto riportato, i progetti di VeriSilicon relativi alla tecnologia a 5 nm stanno procedendo a ritmo sostenuto.

Per il core RISC-VIP, "porterà migliori opportunità e compenserà il punto debole della CPU". Dai Weimin ha spiegato che nell'ambiente frammentato dell'Internet delle cose, l'architettura RISC-V con set di istruzioni open source ha ampie prospettive di sviluppo. Si riporta che già nel 2018 VeriSilicon ha assunto un ruolo guida nella creazione della China RISC-V Industry Alliance (CRVIC). In qualità di primo presidente, l'azienda ha investito nella prima azienda cinese specializzata in RISC-VIP, VeriSilicon.

Saifang Technology: i prodotti e le piattaforme RISC-V sono sempre più maturi

Xu Tao, CEO di StarFive

Quando si parla di RISC-V, è doveroso menzionare Sai Fang Technology. L'amministratore delegato dell'azienda, Xu Tao, ha affermato che Sai Fang, in quanto azienda locale indipendente, gode di piena autonomia decisionale e operativa. Fondata nell'agosto del 2018, l'azienda si è impegnata per due anni nella promozione dell'ecosistema RISC-V in Cina e nello sviluppo di prodotti RISC-V localizzati, ottenendo ottimi risultati. Oltre alla sua ricca linea di prodotti core RISC-VIP, Sai Fang offre anche software, schede di sviluppo e piattaforme di chip basate su RISC-V.

Secondo quanto riportato da Xu Tao, nel 2020 Sai Fang ha lanciato tre prodotti e piattaforme principali: in primo luogo, il progetto Gypsophila a livello di MCU, lanciato a marzo di quest'anno, che ha permesso all'intero settore di utilizzare i core RISC-V a costi molto bassi; in secondo luogo, a settembre di quest'anno, la piattaforma di chip Jinghong 7100, la prima piattaforma RISC-V al mondo per l'elaborazione visiva dell'intelligenza artificiale ad alte prestazioni; in terzo luogo, i processori della serie Tianshu, rilasciati a dicembre di quest'anno, hanno ribaltato la percezione del settore secondo cui RISC-V fosse limitato alle applicazioni IoT. "Il progetto Gypsophila rappresenta un ecosistema di fascia bassa, Jinghong 7100 è un'applicazione audio e video orientata al multimedia, che si può definire di fascia medio-alta, e Tianshu è un'applicazione di fascia alta a tutti gli effetti. I nostri prodotti e piattaforme sono stratificati e promuovono lo sviluppo dell'intero ecosistema RISC-V in diversi ambiti", ha affermato.

Attualmente, ciò che manca maggiormente a RISC-V è un ecosistema, e un ecosistema richiede schede di sviluppo e comunità. Una buona scheda di sviluppo gioca un ruolo fondamentale nel dare impulso all'intera comunità open source. La scheda di sviluppo di SiFive è stata venduta per quasi mille dollari due anni fa ed è ancora difficile da reperire. "Tutto il lavoro è svolto dai partecipanti alla comunità open source, non da una singola azienda, il che dimostra la forza della comunità open source". Xu Tao ha affermato che anche Jinghong 7100 aderisce a questa idea. Dispone di risorse, schede di sviluppo e persone per organizzare e creare congiuntamente l'ecosistema RISC-V nell'AIoT attraverso la comunità open source.

Per quanto riguarda il modello di business, in quanto open source, come fa RISC-V a generare profitti? Xu Tao ha spiegato che l'open source di RISC-V è diverso dall'open source di EDA. EDA può essere open source con decine di migliaia di righe di codice, mentre RISC-V è essenzialmente uno standard open source, con un set di istruzioni di sole due pagine. Proprio perché gli standard sono unificati e la realizzazione dei chip desiderati è semplice, tutti cercano possibili fonti di profitto. "Come azienda commerciale, l'open source è solo un mezzo per Saifang, ma fornire soluzioni di valore ai clienti nel settore delle piattaforme per chip e dei settori verticali rappresenterà per noi una fonte di profitto in futuro."

Ad esempio, come sfruttare i vantaggi di RISC-V nel campo delle comunicazioni? La realizzazione di un processore per le comunicazioni non richiede tutte le estensioni a livello di istruzioni di RISC-V, ma queste verranno ampliate di anno in anno. Se agli utenti mancano alcune estensioni, possono trasformare quella parte dello standard in uno standard di estensione per le comunicazioni tramite la RISC-V Foundation. Se questa istruzione viene implementata correttamente, diventerà un sottolivello di RISC-V, consolidandosi come un vero e proprio standard nel settore delle comunicazioni. "Questo apporta un grande valore, perché lo standard open source rappresenta il livello più alto di innovazione", ha affermato Xu Tao.

Arm China: combinare la proprietà intellettuale sviluppata internamente con il miglioramento dell'ambiente.

Liu Shu, vicepresidente esecutivo della ricerca e sviluppo presso Arm China

Arm China ha attirato molta attenzione sin dalla sua fondazione. Negli ultimi anni, oltre a promuovere la tecnologia Arm e lo sviluppo dell'ecosistema Arm in Cina, ha anche portato a termine numerose attività di ricerca e sviluppo nel Paese, come il lancio di prodotti come la CPU AIPU Zhouyi, la soluzione IoT Shanhai e la CPU Xingchen, nonché il recente processore ISP Linglong di propria progettazione. Liu Shu ha affermato di sperare che, attraverso questo metodo e modello, Arm continuerà a sostenere la costruzione dell'ecosistema Arm in Cina e a supportare al meglio lo sviluppo dell'industria locale dei semiconduttori e l'innovazione indipendente.

Secondo Liu Shu, lo sviluppo dell'industria dei semiconduttori si basa sull'applicazione di mercato per promuovere l'innovazione. Se ci si considera un'azienda di ricerca scientifica, non importa quanto sia buono il prodotto realizzato, senza un utilizzo da parte degli utenti o una verifica di mercato, gli aggiornamenti e le iterazioni saranno fortemente ostacolati. Soprattutto nello sviluppo di prodotti IP, è fondamentale prestare particolare attenzione all'ascolto del mercato e dei clienti. Lavorare a porte chiuse porterà a discrepanze tra il prodotto e l'applicazione finale. "Sotto l'influenza del contesto esterno, alcuni mercati dei chip precedentemente occupati da produttori esteri si sono liberati. Questa è un'opportunità per i produttori cinesi di semiconduttori di realizzare iterazioni rapide e ottenere feedback. Il ciclo di aggiornamento e di accumulo di esperienza si ridurrà della metà rispetto al passato."

Negli ultimi tre anni, i prodotti sviluppati internamente da ARM China hanno completato il primo passo, passando dalla fase di pre-produzione (PPT) alla fase di produzione di massa. Riguardo alla possibilità di ulteriori sviluppi interni in futuro, Liu Shu ha affermato: "Il futuro dell'intera piattaforma informatica deve essere un mondo di elaborazione eterogenea. Rendere queste piattaforme più adatte a diversi mercati e scenari è ciò che ARM China può fare. In passato, ArmIP si è concentrata sui settori tradizionali dell'elettronica di consumo e della telefonia mobile, e la sua recente applicazione sui server ha dimostrato che il core di calcolo ad alte prestazioni di Arm IP è pienamente capace e può essere utilizzato in futuro anche in altri ambiti di elaborazione intelligente, come la guida autonoma. Ci auguriamo che le IP precedenti possano essere applicate a vari scenari e applicazioni, ma non possono essere semplicemente trasposte, bensì devono essere perfezionate e personalizzate per essere più vicine al mercato e ai clienti".

Attualmente, lo Stato ha fornito un notevole supporto politico all'industria dei semiconduttori. Come azienda che si occupa di proprietà intellettuale, che tipo di supporto politico sperate di ricevere? Liu Shu ha affermato che sviluppare proprietà intellettuale nel settore dei chip è un lavoro impegnativo che richiede investimenti a lungo termine. Dal punto di vista di un investitore, investire in altri prodotti produce risultati in uno o due anni, per poi quotarsi in borsa. ARM China è stata fondata nel 2018 e solo ora i suoi prodotti sono in produzione di massa. "Ci vogliono almeno tre anni dallo sviluppo di qualsiasi proprietà intellettuale alla produzione di massa dei chip, il che è relativamente meno attraente per gli investimenti. Ma penso che non sia un male, perché lo sviluppo di proprietà intellettuale è ricerca tecnologica di base. Sebbene non sia di moda, ci sono meno persone che vi partecipano e la concorrenza è relativamente minore. Proprio come non sono in molti a perseverare fino alla fine di una maratona. Certo, è meglio avere maggiori investimenti e supporto in termini di talenti, ma bisogna anche avere la tenacia di perseverare."

Hexinwei: Utilizzare una proprietà intellettuale consolidata al servizio delle piccole e medie imprese.

Zou Zhengxian, Presidente/CEO di IPGoal

Sichuan Hexin Microelectronics Co., Ltd. è stata fondata nel 2004. Si concentra sulla ricerca e sviluppo, la promozione e la concessione in licenza di IP di circuiti integrati digitali-analogici a segnale misto ad alta velocità e alta precisione. È stata la prima azienda nella Cina continentale a padroneggiare le tecnologie chiave di USB 2.0 e codec audio e a raggiungere la produzione di massa. Nel 2010 ha lanciato prodotti IP USB 3.0, diventando la prima azienda nazionale a possedere questa tecnologia.

Da oltre dieci anni, Hexin Micro si è affermata come azienda specializzata nella personalizzazione di IP, con esperienza nella progettazione di SoC e un focus sulle piccole e medie imprese in Cina. "Alcuni ci paragonano ad altre aziende. In realtà, molte società quotate in borsa utilizzano ormai la nostra IP, soprattutto nelle fasi iniziali. Hexin Micro contribuisce al loro successo", ha affermato Zou Zhengxian, presidente e CEO dell'azienda. "In Cina ci sono moltissime piccole e medie imprese. Strategicamente, scegliamo di utilizzare tecnologie relativamente mature per servirle, piuttosto che concentrarci sulle tecnologie più all'avanguardia. Questo ci differenzia dalle grandi aziende internazionali". Questo modello richiede la creazione di un team di assistenza di dimensioni adeguate, poiché ci sono troppe imprese nazionali con tali esigenze di servizio e non c'è concorrenza tra i pari. Il fulcro della fornitura di servizi di personalizzazione IP è il controllo qualità, pur continuando a servire un numero sempre maggiore di piccole e medie imprese. "Se un giorno dovessero uscire dal nostro ambito di servizio, auguriamo loro comunque un grande successo".

Negli ultimi due anni, l'industria nazionale dei semiconduttori ha subito grandi cambiamenti e gli stipendi dell'intero settore sono aumentati, il che ha esercitato una certa pressione sulle aziende locali di proprietà intellettuale come Hexin Micro. Zou Zhengxian ha affermato che la proprietà intellettuale è per lo più un'attività basata su progetti, quindi il margine di profitto lordo non è elevato. Un margine di profitto così basso non è in grado di sostenere il sistema salariale dell'intero settore. Molte aziende dipendono dai capitali degli investitori per sostenersi e non possono permettersi perdite. "Ma Hexinwei è stata redditizia fin dalla sua fondazione. Dal punto di vista degli azionisti, non c'è alcuna aspettativa di profitto, quindi l'intero team può impegnarsi al massimo per raggiungere i propri obiettivi. In un certo senso, lavorano per se stessi." D'altra parte, Zou Zhengxian ha sottolineato che non si può pretendere di più dai clienti, perché le piccole e medie imprese hanno risorse limitate.

Riguardo all'attuale fenomeno di numerose start-up nel settore analogico e alla quotazione in borsa di alcune consolidate aziende nazionali produttrici di chip analogici, Zou Zhengxian ritiene che vi sia una differenza essenziale tra la produzione di IP analogici e la produzione di chip analogici: l'IP non rappresenta il principale vantaggio competitivo. Se l'IP diventasse il principale vantaggio competitivo di un prodotto, tutti vorrebbero svilupparlo internamente come IP centrale. Anche se l'IP fosse reso universalmente disponibile in tutto il mondo, non rappresenterebbe il principale vantaggio competitivo del chip. "Huawei, Samsung, Qualcomm, Apple, ecc. utilizzano tutti Arm, ma Arm è di per sé il loro principale vantaggio competitivo? Non credo." Attualmente, la stragrande maggioranza delle aziende di Hexin Microservices sono aziende produttrici di chip digitali o SoC che realizzano IP universali per consentire l'interoperabilità tra gli utenti.

Per quanto riguarda la sostituzione a livello nazionale, Zou Zhengxian ritiene che la sostituzione della proprietà intellettuale sia più difficile della sostituzione del prodotto, perché gli investimenti in ricerca e sviluppo nella proprietà intellettuale di fascia alta sono molto ingenti, soprattutto per superare le barriere dei diritti di proprietà intellettuale. Pertanto, la sostituzione a livello nazionale riguarda maggiormente la sostituzione a livello di dispositivo, poiché esistono molti livelli all'interno di diverse tipologie di dispositivi, e la sostituzione deve iniziare dalla fascia bassa per poi passare alla fascia media e alta. "Naturalmente, ci sono anche concorrenti nazionali che lavorano su proprietà intellettuali particolarmente avanzate, come quelle a 5 nanometri e 7 nanometri. Competere con aziende di livello mondiale è una sfida enorme."

Ruixin Chengwei: Coltivare a fondo la proprietà intellettuale analogica e continuare a migliorare

Shen Li, CEO di Chengdu Ruicheng Chip Micro (ACTT)

Ruicheng Xinwei è un'azienda specializzata in IP con sede a Chengdu, fondata 9 anni fa. Si concentra principalmente su IP di simulazione, radiofrequenza, storage e interfaccia, relativi a applicazioni IoT e a basso consumo energetico. Offre una gamma completa di soluzioni IP analogiche per NB-IoT e IoT a bassissimo consumo. Il CEO Shen Li ha affermato che l'azienda si concentra su IP più fisici e analogici. Attualmente, le principali aree di applicazione sono l'Internet delle cose, le reti cellulari, le case intelligenti e il mercato dei dispositivi indossabili. In futuro, l'azienda potrebbe espandersi in settori come le auto intelligenti, l'elettronica medicale e altri ancora.

L'industria dei semiconduttori è caratterizzata da una lunghissima catena industriale, con EDA e IP in prima linea nella fase di progettazione. Negli ultimi decenni, gran parte del supporto allo sviluppo dei semiconduttori in Cina è arrivato da aziende internazionali di EDA/IP. Oggi, la domanda cinese di prodotti a semiconduttore sta diventando sempre più forte e alcuni importanti produttori internazionali di linee di prodotto differenziate non le prestano più particolare attenzione. Con i drastici cambiamenti del contesto internazionale, come si comporteranno le aziende locali di IP nel contesto della sostituzione con la produzione nazionale?

Shen Li ritiene che alcuni fornitori nazionali di IP di dimensioni più ridotte debbano prima sopravvivere e poi puntare allo sviluppo. Ruichengxinwei è stata la prima a sviluppare IP analogici a basso consumo. Negli ultimi due anni, l'Internet delle cose ha registrato un'esplosione, e l'azienda è stata in grado di mantenere la propria crescita grazie alla differenziazione di prodotto e di mercato. In futuro, cercheremo opportunità anche nei mercati emergenti, come il cloud, le apparecchiature di comunicazione 5G di fascia alta o l'intelligenza e l'elettrificazione delle automobili di fascia alta. "Ci sono molte opportunità in Cina, ed è qui che possiamo affermarci", ha affermato Shen Li.

La gestione della proprietà intellettuale analogica è un processo di accumulo continuo, meticolosa cura artigianale e costante miglioramento, che richiede investimenti a lungo termine in ingegno e spirito di ricerca. Secondo quanto riportato, Ruicheng Core Micro ha accumulato oltre 200 domande di brevetto e circa 98 brevetti sono stati approvati. "Il personale cinese addetto alla ricerca e sviluppo possiede ottime qualità orientate alla ricerca, e la loro competenza è molto elevata nell'approfondire anche i più piccoli punti di innovazione", ha affermato Shen Li. Ha aggiunto che la gestione della proprietà intellettuale richiede anche una visione d'insieme. Non si tratta solo di seguire le tendenze di mercato e le applicazioni, ma anche di capire dove sta andando la progettazione della proprietà intellettuale. Sono necessarie innovazioni e scoperte rivoluzionarie. "Diverse combinazioni possono fornire diverse ispirazioni, in modo che, come azienda specializzata in proprietà intellettuale, possiamo accumulare sempre più tecnologie proprietarie. Oltre alla ricerca interna, dobbiamo anche cogliere l'opportunità di collaborare con aziende nazionali ed estere che possiedono tecnologie relativamente mature, ad esempio completando la commercializzazione tramite operazioni di capitale o collaborazioni, oppure integrandole nella linea di prodotti originale come elemento di differenziazione per completare l'integrità dell'intera piattaforma e garantire uno sviluppo sostenibile."

Negli ultimi anni, il numero di produttori fabless nazionali ha continuato ad aumentare, la maggior parte dei quali sono piccole, medie e microimprese. In qualità di fornitore di IP analogici, Ruichengxinwei si confronta con il mercato frammentato dell'Internet delle cose, che si adatta perfettamente alle strategie flessibili di queste piccole e medie imprese. I suoi prodotti IP sono attivamente utilizzati e al servizio di questi produttori. L'aumento del numero di piccole, medie e microimprese fabless si riflette direttamente nell'aumento dei progetti relativi ai chip. Le aziende che producono IP sono le più sensibili a questo fenomeno. Su quali progetti stanno lavorando?

Shen Li ha rivelato che, innanzitutto, l'Internet delle cose (IoT) si è sviluppato rapidamente negli ultimi due anni. I contatori di acqua ed elettricità NB-IoT con connettività cellulare sono ormai maturi e hanno iniziato a diffondersi in grandi quantità. In futuro, si assisterà a un'espansione di altri modelli IoT basati su reti cellulari; in secondo luogo, anche i dispositivi indossabili come auricolari Bluetooth, smartwatch e braccialetti stanno registrando un aumento di volume. Esiste una forte domanda di chip, inclusi quelli per il touch, il riconoscimento vocale e molti altri piccoli chip adatti alle piccole e medie imprese. Sebbene anche alcune grandi aziende produttrici di chip si stiano interessando al settore, il miglioramento del contesto esterno generale ha reso più agevoli i canali di investimento e finanziamento, e il personale tecnico straniero o rientrato dall'estero mostra aspirazioni imprenditoriali più evidenti, il che spesso porta alla rapida crescita di piccole aziende composte da pochi collaboratori con chiari obiettivi di mercato.

A livello di strategia per il cliente, Shen Li ritiene che il posizionamento del prodotto e le diverse fasi di mercato delle varie aziende si rivolgano in realtà a clienti diversi. Prendendo come esempio la IP analogica, questa è più adatta alle piccole, medie e microimprese, perché le grandi aziende possono sviluppare internamente queste IP. Dieci anni fa, la maggior parte delle aziende cinesi si affidava fortemente sia alla IP analogica che alla IP di interfaccia, ma ora alcune aziende sviluppano internamente le IP chiave e esternalizzano la IP generica convenzionale. "Dipende anche dalle diverse fasi di sviluppo. Ad esempio, quando il periodo di finestra di prodotto è molto breve, anche se si è in grado di farlo internamente, si può comunque ricorrere all'outsourcing."

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