La continua maturità delle tecnologie sottostanti come il 5G, l’intelligenza artificiale, la tecnologia di rete e la nuova energia guida il continuo sviluppo dell’elettrificazione e dell’intelligenza nelle applicazioni downstream, continuando così a promuovere la crescita costante dell’industria globale dei semiconduttori. Si stima che entro il 2025 la dimensione del mercato globale dell’industria dei semiconduttori raggiungerà i 630 miliardi di dollari USA. Con il progresso della tecnologia, vari campi come l’elettronica di consumo, le comunicazioni, le automobili e l’industria introdurranno la trasformazione del settore, espandendo ulteriormente la domanda totale di semiconduttori.

Con la trasformazione digitale e l’istituzione dell’obiettivo “dual carbon”, nonché la normalizzazione dell’epidemia e l’ingresso dell’industria dei semiconduttori nell’era post-Moore, quali cambiamenti apporteranno questa serie di cambiamenti all’industria dei semiconduttori? Quali sono le attuali tendenze tecnologiche nel settore e i cambiamenti nelle esigenze degli sviluppatori di progettazione di chip? Con queste domande in mente, Jiwei.com è stato onorato di invitare Sinossi Il vicepresidente senior globale e presidente della Cina, il signor Ge Qun cercare la Cina attraverso la prospettiva di un fornitore di tecnologie di base per la trasformazione digitale. La traiettoria futura dell’industria dei semiconduttori.

Sig. Ge Qun, vicepresidente senior globale di Synopsys e presidente della Cina

Prima domanda: la trasformazione digitale interrompe lo sviluppo ciclico dell’industria dei semiconduttori?

L’impatto dell’epidemia sulla catena di fornitura globale dei chip è evidente. A causa dei diversi gradi di ripresa dall’epidemia nei vari paesi e regioni, la capacità produttiva dal lato dell’offerta è limitata in varia misura. Allo stesso tempo, lo scoppio dell’epidemia ha stimolato e accelerato lo sviluppo della digitalizzazione globale, portando al picco della capacità produttiva di chip. A fronte di una forte domanda, lo squilibrio tra domanda e offerta ha causato un divario della domanda. In un rapporto pubblicato nel secondo trimestre di quest'anno, Gartner ha sottolineato che l'indice globale delle scorte di semiconduttori era inferiore a 0.9, indicando che il mercato globale si trovava in un periodo di grave carenza di semiconduttori.  

Ge Qun, vicepresidente senior di Synopsys Global e presidente della Cina, ha sottolineato che, in effetti, l'industria dei semiconduttori ha mostrato un forte modello di sviluppo ciclico negli ultimi decenni. "Sebbene l'industria abbia già iniziato a discutere su quando si raggiungerà l'apice del ciclo dei semiconduttori e su quando la carenza di nuclei causata dalla carenza di capacità potrà essere alleviata, credo che con la trasformazione digitale che comporta una maggiore domanda rigida di semiconduttori e la "mancanza di nuclei" potrebbe essere un argomento inevitabile nei prossimi cinque anni.".

Ge Qun ha affermato che il processo di digitalizzazione non solo può rimodellare la logica industriale e la forma economica, ma anche liberare ulteriormente la vitalità dell’innovazione tecnologica e aprire nuovi punti di crescita economica. Si prevede che lo status delle industrie legate all’economia digitale nate da ciò sarà ulteriormente migliorato. L’intelligenza artificiale, la comunicazione 5G, il cloud computing, il metaverso e altri campi riceveranno un sostegno politico sufficiente. Il progresso tecnologico e la rapida crescita del settore forniranno un enorme palcoscenico per i talenti. Fornisce inoltre un percorso di investimento di alta qualità e preziose opportunità di investimento per il mercato dei capitali.

"La trasformazione digitale è il processo di proiezione del mondo fisico reale nel mondo digitale. In futuro, le industrie tradizionali che esistono da decenni o centinaia di anni saranno integrate nella tecnologia digitale e quindi ottimizzate, aumentando in definitiva l'efficienza produttiva e la produttività. Rendi il settore più grande.La trasformazione digitale delle industrie tradizionali è il fulcro del processo di ammodernamento industriale della Cina, e la Cina è senza dubbio in prima linea a livello mondiale in questo senso." Ha sottolineato: "Nella fase iniziale del processo di trasformazione digitale ci saranno dolori, ci saranno molte sfide tecniche, ci saranno anche disagi e anche lo sviluppo della catena ecologica sarà sbilanciato. In quanto pietra angolare per sostenere la crescita dell’economia digitale, l’importanza dei chip è evidente. L’economia digitale ha anche portato una maggiore domanda di mercato per i chip”.

Ge Qun ha spiegato che se un'attività digitale viene descritta in modo semplice, include un'azione di controllo di percezione-trasmissione-nuvola/elaborazione dei bordi-comunicazione-to-end-end-to-end. Nel collegamento percettivo sono necessari un gran numero di sensori di vario tipo; nel collegamento di trasmissione sono necessarie tecnologie di connessione di rete emergenti come WiFi, Bluetooth, 5G/6G e persino Starlink; nei collegamenti di calcolo ed elaborazione, vari Per CPU, GPU, DPU, memoria, ecc. con potente potenza di calcolo o risparmio energetico, se i dati generati in questo collegamento vengono ulteriormente estratti, sono necessari vari chip di inferenza, addestramento e accelerazione AI; una volta ultimato il trattamento finale dei dati, gli stessi dovranno essere inviati tramite comunicazione. Per eseguire operazioni sul terminale, per riflettere o guidare la vita umana, sono necessari vari controllori precisi. “Quindi, nell’era dell’economia digitale, ogni anello della produzione e della vita delle persone è inseparabile dai chip, il che creerà una capacità di mercato esponenziale per l’industria dei chip”.

Sotto l’onda della digitalizzazione, sia che si tratti della produzione di materiali viventi o dell’elettrificazione delle automobili, l’intera società non è stata in grado di tornare a uno stato in cui può funzionare senza chip. La tendenza alla digitalizzazione ha cambiato la struttura della società e il punto di esplosione non è ancora arrivato, quindi ritiene che questa domanda prevedibile e più ampia cambierà le fluttuazioni cicliche dell'industria dei semiconduttori negli ultimi decenni e negli ultimi tempi intorno al mondo La nuova capacità di produzione di chip richiederà dai 2 ai 3 anni per essere avviata alla produzione di massa, quindi si prevede che la domanda di chip non sarà completamente soddisfatta entro 5 anni.

Seconda domanda: imprenditorialità + produzione transfrontaliera di chip, chi padroneggerà la futura progettazione di chip?

I requisiti applicativi sempre più ampi e diversificati hanno promosso il vigoroso sviluppo dell'industria dei chip. La società di ricerche di mercato IBS prevede che la portata dell’industria globale dei circuiti integrati supererà i mille miliardi di dollari nel 1, 2030 volte quella del 2.6. Questa stima è ancora conservativa e non tiene conto della nuova domanda portata dal grande salto digitale. Le startup di progettazione di chip sono spuntate come funghi dopo una pioggia, e anche vari produttori di Internet, automobili, telefoni cellulari e altri sistemi sono entrati nelle fila della "creazione di chip".

Ge Qun ha condiviso il rapporto del sondaggio del 2021 alla recente conferenza degli sviluppatori Synopsys, sottolineando che il mercato e il capitale sono più preoccupati per i sei percorsi di avvio dei chip, tra cui MCU automobilistico, ADAS di guida autonoma, GPU, WiFi 5/6, DPU, AIoT. Inoltre, con la crescita dei produttori di Internet, di telefoni cellulari, di automobili e di altri sistemi e con la concorrenza sempre più agguerrita, sempre più aziende hanno intrapreso la strada della "produzione di chip" autosviluppata.

"La Cina è l’unico paese al mondo ad avere tutte le categorie industriali elencate nella classificazione industriale delle Nazioni Unite e ad avere le capacità di sistema più forti. Supportato dalla più ampia domanda di mercato e dalle capacità del sistema, in passato, sulla base delle funzioni dei chip esistenti, il modo di progettare il sistema terminale è cambiato per definire la funzione del chip in base ai requisiti del sistema terminale. Quando questa domanda diventa sempre più insoddisfacente, molte società di sistemi e Internet hanno intrapreso la strada dei chip sviluppati autonomamente”. Ge Qun ha affermato: "La logica alla base di ciò è la richiesta di differenziazione, che spinge i produttori di sistemi a consolidare la loro capacità di conquistare il mercato dei terminali implementando i propri chip".

Che si tratti di un imprenditore di chip o di un core maker transfrontaliero, il time-to-market rappresenta la sfida più grande per gli sviluppatori di chip. Allo stesso tempo, con l’evoluzione del processo di produzione dei chip e il cambiamento dell’architettura a livello di sistema, la scala e la complessità della progettazione dei chip sono aumentate geometricamente. Ge Qun ha sottolineato che, in quanto pietra angolare della progettazione dei chip, i fornitori EDA e IP come Synopsys svolgeranno un ruolo sempre più importante in questa transizione.

“Ad esempio, la soluzione lanciata da Synopsys consiste nell’astrarre le idee di progettazione dei chip e combinare i dettagli e l’esperienza sottostanti in strumenti per formare una metodologia di progettazione. Gli ingegneri progettisti di chip possono utilizzare linguaggi di descrizione hardware di alto livello per scrivere codici per realizzare le funzioni del chip. Dopo la verifica funzionale, il linguaggio di descrizione dell'hardware viene convertito in uno schema circuitale logico attraverso uno strumento di sintesi logica e infine entra nel processo di produzione. Ciò migliora notevolmente l’efficienza della progettazione dei chip e innesca un cambiamento di processo nel settore della progettazione dei chip”. Ha affermato: "Synopsys ha guidato l'innovazione degli strumenti di progettazione dei chip, dalla descrizione astratta alla pratica concreta. In futuro, migliorerà ulteriormente il livello di astrazione della progettazione dei chip, descriverà sistemi e chip in linguaggi di livello superiore e li trasformerà in chip per risolvere problemi a livello di sistema. Questo è il nostro concetto di 'SysMoore' per pensare alle metodologie di progettazione per risolvere le sfide dell'industria dei semiconduttori da una dimensione più elevata."

L'obiettivo di Synopsys è, da un lato, risolvere i problemi di modellazione e astrazione di diversi processi, in particolare processi al silicio, integrando strumenti di progettazione e piattaforme di gestione del ciclo di vita dei chip, in modo che gli esseri umani possano utilizzare meglio diversi processi, in particolare quelli avanzati tecnologia per l'innovazione. D’altro canto, sfruttare appieno l’intelligenza artificiale, il cloud, i big data e altre tecnologie per rendere gli algoritmi EDA più potenti, migliorare le prestazioni EDA, abbassare la soglia della progettazione dei chip e consentire a più persone di partecipare alla progettazione dei chip.

Quindi la domanda è: con la nuova domanda, chi guiderà la progettazione dei chip in futuro: produttori di sistemi, produttori di chip e produttori di EDA?

A questo proposito, Ge Qun ritiene che il vantaggio di produttori di sistemi è che hanno una buona conoscenza dei propri terminali e delle esigenze dei clienti, ma la loro comprensione di molte architetture/microarchitetture di chip non è buona come quella delle tradizionali aziende di chip e non hanno familiarità con come gestire in modo efficiente un'azienda di progettazione di chip. "C'è un'enorme differenza tra le abitudini e la logica dello sviluppo dei prodotti e dello sviluppo dei chip delle società di sistemi. Ad esempio, i prodotti terminali delle società di sistemi hanno un ciclo di aggiornamento rapido e devono essere elencati il ​​prima possibile. Se il software presenta bug, potrebbe essere eseguito il debug durante la notte. Ci vogliono circa 18 mesi per essere prodotto." Ha sottolineato: "Negli ultimi anni, ci sono state società di sistemi e società di software che hanno cercato di produrre chip in Cina. La sfida più grande che devono affrontare è affrontare molte architetture di chip, non sanno come realizzare le proprie esigenze, il che è il più adatto e quale processo di produzione è il più adatto.”

Il vantaggio di a società di progettazione di chip è la comprensione dell'architettura del chip e la capacità di realizzare il chip in base alla finestra temporale con la tecnologia appropriata e il costo ottimale, ma la mancanza di sistemi approfonditi e di applicazioni terminali da apprendere. Le aziende di progettazione di chip devono trovare buone società di sistemi con cui collaborare e approfondire le esigenze di fornire chip flessibili per uso generale in grado di adattarsi a molteplici applicazioni finali.

Per queste due tipologie di clienti, Synopsys fornisce servizi completamente diversi. Ge Qun ha affermato che per i produttori di sistemi l'obiettivo è aiutarli a risolvere la scelta dell'architettura e del processo del chip attraverso vari moduli IP e strumenti di progettazione; per le aziende produttrici di chip, l'obiettivo è quello di essere più veloci e più facili da usare attraverso la verifica della simulazione, la prototipazione rapida, ecc. Può simulare le prestazioni effettive, il consumo energetico e altre prestazioni prima che il chip venga prodotto, risparmiando sui costi e sul ciclo di progettazione. “In un certo senso, l’obiettivo di EDA è quello di accumulare e digitalizzare le precedenti esperienze di progettazione di chip in modo che l’esperienza passata possa essere riutilizzata in modo rapido ed efficiente nei futuri progetti di chip. Il concetto della tecnologia DSO.ai è la prima soluzione del settore ad aiutare i clienti a progettare chip con un sistema AI autonomo. Fusion design + DSO.ai può aiutare i clienti a progettare e sviluppare chip con sistemi di intelligenza artificiale e ottenere i migliori risultati, anche il processo di progettazione e il time-to-market sono i più veloci.

Inoltre, queste due tipologie di clienti rappresentano anche ambiti del tutto nuovi in ​​termini di risorse e di supporto per catene industriali come i fab. A questo proposito, Ge Qun ha sottolineato che Synopsys si è impegnata a diventare un partner della catena industriale sempre più grande e, attraverso il potere della "cerchia di amici", è possibile soddisfare ogni scenario di sistema e ogni esigenza di dettaglio dei clienti. "Il vantaggio di Synopsys è che può promuovere l'ottimizzazione dell'intero processo dall'ottimizzazione del processo di livello inferiore, dall'ottimizzazione del chip all'ottimizzazione del software, in modo da ottenere un'ottimizzazione di livello superiore e un'astrazione di livello superiore. Abbiamo molti partner che potrebbero essere stati profondamente coinvolti in un determinato segmento per molti anni, ma non dispongono della catena di strumenti più completa come Synopsys; Synopsys ha inoltre scoperto che alcune aziende EDA locali sono molto brillanti in alcuni strumenti specifici, quindi Synopsys è anche molto attiva nella cooperazione con le parti a monte e a valle della catena industriale locale, e anche con i propri colleghi, con l'obiettivo di fornire ai clienti servizi migliori e più strumenti e servizi completi."

Ad esempio, nella cooperazione tra Synopsys e Xinhe Semiconductor nel campo degli imballaggi avanzati, dopo che i clienti utilizzano gli strumenti di progettazione di Synopsys per esportare i dati di layout del chip, possono importarli direttamente negli strumenti di progettazione di imballaggi di Xinhe per ulteriore progettazione. Non è necessario ripetere nuovamente i dati. "Questo è un buon esempio di cooperazione, che consente ai nostri clienti cinesi di usufruire del chip e dei più avanzati strumenti di progettazione e analisi delle confezioni basati su 2.5D/3D senza modificare l'attuale flusso di lavoro ecologico." Ha sottolineato:"I partner selezionati da Synopsys nella catena industriale cinese possono integrarsi molto bene. La nostra cooperazione non è uno slogan, ma un modo reale per consentire ai clienti reciproci di entrambe le parti di godere del valore e dei vantaggi portati dalla cooperazione.< /strong>”

La terza domanda: l’EDA nazionale può imparare dall’esperienza di sviluppo di Synopsys?

Recentemente si è registrato un rapido aumento del numero di società EDA in Cina e parallelamente è aumentato anche il numero dei casi di finanziamento. Secondo statistiche incomplete, alla fine di giugno c'erano 64 imprese EDA nazionali, anche le attività di finanziamento erano molto frequenti sotto l'entusiasmo del capitale e la scala di finanziamento era maggiore. Sotto la spinta del capitale e delle politiche, alcune aziende che sono state fondate solo per 1-2 anni intendono crescere rapidamente attraverso la scorciatoia di fusioni e acquisizioni. Ci sono molte preoccupazioni nascoste sotto la prosperità superficiale. Quindi, i produttori nazionali di EDA possono imparare dall’esperienza di sviluppo di Synopsys?

Ge Qun ha sottolineato che ciò da cui possiamo imparare è la logica di fondo del "lungo termine" a cui si è sempre aderito nello sviluppo di Synopsys.

Lui ha sottolineato che bisogna prestare attenzione innanzitutto alla formazione del personale. L'EDA è la fonte dell'innovazione tecnologica e la tecnologia di base dell'industria dei circuiti integrati. L'innovazione della stessa tecnologia EDA è particolarmente importante, ma la situazione attuale del mercato dei talenti EDA non è ottimistica e il ciclo di formazione dei talenti EDA spesso impiega dieci anni dalla ricerca universitaria alla pratica effettiva. L’innovazione ha bisogno di attenzione. Synopsys attribuisce grande importanza alla formazione dei talenti e alla costruzione di percorsi di talento, con un investimento annuale in ricerca e sviluppo superiore al 30%, compresi piani dettagliati di formazione dei talenti, la creazione di laboratori congiunti, centri di formazione e think tank Synopsys, conferenze internazionali e formazione all'estero. e collaborare con college e università per effettuare l'adattamento del curriculum, ecc.

In secondo luogo, ricerca e sviluppo continui e rispetto delle leggi di sviluppo dell'industria dei semiconduttori. Le società EDA dovrebbero rispettare la legge sullo sviluppo dell’industria dei semiconduttori e continuare a investire in ricerca e sviluppo. Nel processo di ricerca e sviluppo, è necessario prestare attenzione alla cooperazione a tutto tondo con le principali società di progettazione di chip, fabbriche e persino produttori di imballaggi e test a valle, in modo che le società EDA possano apprendere le informazioni e i dati più recenti relativi ai processi al momento giusto. prima volta, in modo da aggiornare i prodotti EDA e IP per soddisfare le esigenze delle ultime esigenze dei clienti a valle. Synopsys mantiene rapporti di cooperazione con le principali aziende della catena industriale mondiale come TSMC, Intel, Samsung e Arm da quasi 30 anni e continua a sviluppare prodotti IP adatti ai processi più avanzati. Tuttavia, Ge Qun ha sottolineato che il mantenimento degli investimenti in tecnologie all’avanguardia comporterà inevitabilmente dei rischi. Non tutti gli investimenti avranno successo, ma questo è l'unico modo per l'azienda di diventare leader.

In terzo luogo, dobbiamo stabilire un concetto orientato al cliente e consentire ai clienti di avere successo sotto tutti gli aspetti. Da quando è entrata in Cina per 26 anni, Synopsys ha sempre aderito al concetto di crescita insieme all'industria cinese dei semiconduttori e ha fornito un supporto tecnico corrispondente basato sullo sviluppo del mercato locale e sulle esigenze industriali. Adattare la direzione e la strategia nel tempo in periodi e fasi diverse, in modo da concentrarsi sempre sulle esigenze dei clienti. Ad esempio, dopo 20 anni di sviluppo, l'industria cinese dei semiconduttori è entrata in un nuovo periodo di sviluppo e il ruolo del capitale nella promozione della tecnologia e dell'industria è gradualmente diventato prominente. Perciò, Synopsys ha iniziato a creare un nuovo fondo di investimento strategico in Cina. Come fondo di fondi, non solo ha sostenuto la tecnologia dei chip e le ultime innovazioni tecnologiche in termini di capitale, ma ha anche capitalizzato il sostegno di Synopsys collaborando con imprese cinesi locali e istituti di investimento. Il potere consente alle imprese innovative di crescere rapidamente.

In quarto luogo, il prerequisito per la crescita delle fusioni e acquisizioni è che i propri prodotti e le proprie capacità di mercato siano sufficientemente forti. A causa degli elevati requisiti tecnici degli strumenti EDA e dei numerosi collegamenti coinvolti, finora nessuna azienda locale ha coperto l’intero processo. È vero che la storia dello sviluppo dell’EDA è una storia di fusioni e acquisizioni, ma il solo affidamento sulle acquisizioni di capitale non può risolvere efficacemente il problema dell’accumulo di tecnologia relativamente superficiale nel settore locale dell’EDA. Ge Qun ha sottolineato che Synopsys sta per celebrare il suo 35° anniversario, ma la maggior parte delle fusioni e acquisizioni della società sono avvenute 10 anni dopo la fondazione di Synopsys. Ha sottolineato: "Crediamo che l'enorme mercato cinese darà vita a eccellenti aziende EDA, ma la crescita dipende dalla solida tecnologia dell'azienda e dalle basi del prodotto, e la fiducia e il riconoscimento dei clienti locali possono essere ottenuti prima. capacità di digerire e acquisire .”

Conclusione

Ge Qun ha sottolineato che le opportunità di mercato e le sfide tecniche derivanti dalla digitalizzazione coesistono e che la catena industriale dei semiconduttori può affrontare varie incertezze in qualsiasi momento, ma ritiene che le "persone dei chip" abbiano abbastanza resilienza per adattarsi a un mercato e un'industria così altamente dinamici i cambiamenti. "Come parte importante dell'industria cinese dei semiconduttori, Synopsys mira a fornire strumenti più completi e intelligenti per l'industria cinese." Ha proposto "+ Synopsys" per sostenere la creazione di una comunità con un futuro condiviso per l'industria dei chip. "Questo Synopsys è un gioco di parole, non necessariamente con gli strumenti di Synopsys, ma più speranza che tutti i partner e i clienti possano avere più nuove tecnologie, nuove idee, nuove idee e la speranza che la famiglia dell'industria cinese dei semiconduttori ottenga una qualità più elevata e uno sviluppo più veloce con il aiuto del 'Nuovo Pensiero'." (Correzione di bozze/Sami)

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