De voortdurende volwassenheid van onderliggende technologieën zoals 5G, kunstmatige intelligentie, netwerktechnologie en nieuwe energie drijft de voortdurende ontwikkeling van elektrificatie en intelligentie in downstream-toepassingen aan, en blijft daarmee de gestage groei van de mondiale halfgeleiderindustrie bevorderen. Er wordt geschat dat in 2025 de mondiale marktomvang van de halfgeleiderindustrie 630 miljard dollar zal bedragen. Met de vooruitgang van de technologie zullen verschillende gebieden, zoals consumentenelektronica, communicatie, auto's en de industrie, een industriële transformatie inluiden, waardoor de totale vraag naar halfgeleiders verder zal toenemen.

Welke veranderingen zal deze reeks veranderingen voor de halfgeleiderindustrie met zich meebrengen, met de digitale transformatie en de vaststelling van het ‘dual carbon’-doel, evenals de normalisering van de epidemie en de intrede van de halfgeleiderindustrie in het post-Moore-tijdperk? Wat zijn de huidige technologische trends in de industrie en veranderingen in de behoeften van chipontwerpontwikkelaars? Met deze vragen in gedachten had Jiwei.com de eer om uit te nodigen Synopsys Global Senior Vice President en China Voorzitter, de heer Ge Qun om naar China te zoeken vanuit het perspectief van een aanbieder van worteltechnologie voor digitale transformatie. Het toekomstige traject van de halfgeleiderindustrie.

De heer Ge Qun, Global Senior Vice President van Synopsys en voorzitter van China

Eerste vraag: doorbreekt digitale transformatie de cyclische ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie?

De impact van de epidemie op de mondiale chiptoeleveringsketen is duidelijk. Als gevolg van de verschillende mate van herstel van de epidemie in verschillende landen en regio’s is de productiecapaciteit aan de aanbodzijde in verschillende mate beperkt. Tegelijkertijd heeft het uitbreken van de epidemie de ontwikkeling van de mondiale digitalisering gestimuleerd en versneld, wat heeft geleid tot de piek van de chipproductiecapaciteit. In het licht van de sterke vraag heeft het onevenwicht tussen vraag en aanbod een vraagkloof veroorzaakt. In een rapport dat in het tweede kwartaal van dit jaar werd uitgebracht, wees Gartner erop dat de mondiale halfgeleiderinventarisindex minder dan 0.9 bedroeg, wat aangeeft dat de wereldmarkt zich in een periode van ernstig tekort aan halfgeleiders bevond.  

Synopsys Global Senior Vice President en China Chairman Ge Qun wees erop dat de halfgeleiderindustrie de afgelopen decennia feitelijk een sterk cyclisch ontwikkelingspatroon heeft laten zien. “Hoewel de industrie al is begonnen te discussiëren over wanneer het hoogtepunt van deze halfgeleidercyclus zal plaatsvinden en wanneer het kerntekort, veroorzaakt door het tekort aan capaciteit, kan worden verlicht, geloof ik dat nu de digitale transformatie steeds meer met zich meebrengt De starre vraag naar halfgeleiders en het 'gebrek aan kernen' kunnen de komende vijf jaar een onontkoombaar onderwerp zijn."

Ge Qun zei dat het proces van digitalisering niet alleen de industriële logica en de economische vorm kan hervormen, maar ook de vitaliteit van technologische innovatie verder kan ontketenen en nieuwe economische groeipunten kan openen. De verwachting is dat de status van de aan de digitale economie gerelateerde industrieën die hieruit voortkomen, verder zal worden verbeterd. Kunstmatige intelligentie, 5G-communicatie, cloud computing, metaverse en andere terreinen zullen voldoende beleidssteun krijgen. Technologische vooruitgang en snelle groei van de industrie zullen een enorm podium bieden voor talenten. Het biedt bovendien een kwalitatief hoogstaand investeringstraject en waardevolle investeringsmogelijkheden voor de kapitaalmarkt.

“Digitale transformatie is het proces waarbij de echte fysieke wereld in de digitale wereld wordt geprojecteerd. In de toekomst zullen traditionele industrieën die al decennia of honderden jaren bestaan, worden geïntegreerd in digitale technologie en vervolgens worden geoptimaliseerd, waardoor de productie-efficiëntie en productiviteit uiteindelijk toenemen. Maak de industrie groter.De digitale transformatie van traditionele industrieën vormt de kern van de industriële modernisering van China, en China loopt in dit opzicht ongetwijfeld voorop in de wereld.Hij merkte op: “In de vroege fase van het digitale transformatieproces zullen er pijnen zijn, zullen er veel technische uitdagingen zijn, zal er ook ongemak zijn, en zal de ontwikkeling van de ecologische keten ook uit balans zijn. Als hoeksteen van de ondersteuning van de groei van de digitale economie is het belang van chips vanzelfsprekend. De digitale economie heeft ook geleid tot meer marktvraag naar chips.”

Ge Qun legde uit dat als een digitale taak eenvoudigweg wordt beschreven, deze ook perceptie-transmissie-cloud/edge-verwerking-communicatie taak-tot-end-end-to-end controleactie omvat. In de waarnemingsverbinding is een groot aantal sensoren van verschillende typen vereist; in de transmissieverbinding zijn opkomende netwerkverbindingstechnologieën zoals WiFi, Bluetooth, 5G/6G en zelfs Starlink vereist; in de berekenings- en verwerkingslinks zijn verschillende voor CPU, GPU, DPU, geheugen, enz. met krachtige rekenkracht of energiebesparing, als de gegevens die in deze link worden gegenereerd verder worden gedolven, zijn verschillende AI-inferentie-, training- en acceleratiechips vereist; nadat de definitieve gegevensverwerking is voltooid, moet deze via communicatie worden verzonden. Om operaties op de terminal uit te voeren, om het menselijk leven te reflecteren of te sturen, zijn verschillende nauwkeurige controllers nodig. “Dus in het tijdperk van de digitale economie is elke schakel van de productie en het leven van mensen onlosmakelijk verbonden met chips, wat een exponentiële marktcapaciteit voor de chipindustrie zal creëren.”

Onder de golf van digitalisering, of het nu gaat om de productie van levende materialen of de elektrificatie van auto’s, is de hele samenleving er niet in geslaagd terug te keren naar een staat waarin zij zonder chips kan functioneren. De trend van digitalisering heeft de structuur van de samenleving veranderd, en het explosiepunt is nog niet aangebroken. Daarom gelooft hij dat deze voorspelbare en grotere vraag de cyclische schommelingen van de halfgeleiderindustrie in de afgelopen decennia, en de laatste tijd rond de wereld, zal veranderen. wereld Het zal twee tot drie jaar duren voordat de nieuw gebouwde productiecapaciteit voor chips in massaproductie wordt gebracht. Er wordt dus verwacht dat de vraag naar chips niet binnen vijf jaar volledig zal worden bevredigd.

Tweede vraag: Ondernemerschap + grensoverschrijdende chipproductie, wie zal het toekomstige chipontwerp beheersen?

De steeds grotere en diversere toepassingseisen hebben de krachtige ontwikkeling van de chipindustrie bevorderd. Marktonderzoeksbureau IBS voorspelt dat de omvang van de mondiale industrie voor geïntegreerde schakelingen in 1 de 2030 biljoen dollar zal overschrijden, 2.6 keer zoveel als in 2020. Deze schatting is nog steeds conservatief en houdt geen rekening met de nieuwe vraag als gevolg van de grote digitale sprong voorwaarts. Startups op het gebied van chipontwerp zijn als paddenstoelen uit de grond geschoten na een regenbui, en ook diverse internet-, auto-, mobiele telefoon- en andere systeemfabrikanten zijn toegetreden tot de gelederen van het 'creëren van chips'.

Ge Qun deelde het onderzoeksrapport uit 2021 op de recente ontwikkelaarsconferentie van Synopsys en wees erop dat de markt en het kapitaal zich het meest zorgen maken over de zes startup-tracks voor chips, waaronder MCU voor auto's, autonoom rijdende ADAS, GPU, WiFi 5/6, DPU en AIoT. Bovendien zijn, met de groei van internet-, mobiele-telefoon-, auto- en andere systeemfabrikanten en de steeds feller wordende concurrentie, steeds meer bedrijven de zelfontwikkelde ‘chip-making’-methode ingeslagen.

"China is het enige land ter wereld dat over alle industriële categorieën beschikt die zijn opgenomen in de industriële classificatie van de Verenigde Naties, en beschikt over de sterkste systeemcapaciteiten. Ondersteund door de grootste marktvraag en systeemmogelijkheden, in het verleden, gebaseerd op bestaande chipfuncties, is de manier om het terminalsysteem te ontwerpen veranderd om de functie van de chip te definiëren volgens de vereisten van het terminalsysteem. Nu deze vraag steeds onbevredigender wordt, zijn veel systeem- en internetbedrijven de weg van zelfontwikkelde chips ingeslagen.” Ge Qun zei: "De logica hierachter is de vraag naar differentiatie, die systeemfabrikanten ertoe aanzet hun vermogen om de terminalmarkt te veroveren te consolideren door hun eigen chips te implementeren."

Of het nu een chipondernemer is of een grensoverschrijdende core-maker, de time-to-market is de grootste uitdaging voor chipontwikkelaars. Tegelijkertijd zijn, met de evolutie van het chipproductieproces en de verandering van de architectuur op systeemniveau, de schaal en complexiteit van het chipontwerp geometrisch toegenomen. Ge Qun wees erop dat EDA- en IP-providers zoals Synopsys, als hoeksteen van het chipontwerp, een steeds belangrijkere rol zullen spelen in deze transitie.

“De door Synopsys gelanceerde oplossing is bijvoorbeeld om de chipontwerpideeën te abstraheren en de onderliggende details en ervaring te combineren tot tools om een ​​ontwerpmethodologie te vormen. Chipontwerpingenieurs kunnen hardwarebeschrijvingstalen van hoog niveau gebruiken om codes te schrijven om chipfuncties te realiseren. Na functionele verificatie wordt de hardwarebeschrijvingstaal via een logische synthesetool omgezet in een logisch schakelschema en komt uiteindelijk in het productieproces terecht. Dit verbetert de efficiëntie van het chipontwerp aanzienlijk en veroorzaakt een procesverandering in de chipontwerpindustrie." Hij zei: "Synopsys heeft de instrumentinnovatie van chipontwerp geleid van abstracte beschrijving naar concrete praktijk. In de toekomst zal het het abstractieniveau van chipontwerp verder verbeteren, systemen en chips beschrijven in talen van een hoger niveau, en deze vervolgens omzetten in in chips om problemen op systeemniveau op te lossen. Dit is ons concept van 'SysMoore' om na te denken over de ontwerpmethodologieën om de uitdagingen van de halfgeleiderindustrie vanuit een hogere dimensie op te lossen."

Het doel van Synopsys is enerzijds om de modellerings- en abstractieproblemen van verschillende processen, vooral siliciumprocessen, op te lossen door ontwerptools en platforms voor chiplevenscyclusbeheer te integreren, zodat mensen beter gebruik kunnen maken van verschillende processen, vooral geavanceerde processen. technologie voor innovatie. Aan de andere kant moeten we ten volle gebruik maken van AI, cloud, big data en andere technologieën om EDA-algoritmen krachtiger te maken, de EDA-prestaties te verbeteren, de drempel voor chipontwerp te verlagen en meer mensen in staat te stellen deel te nemen aan chipontwerp.

Dan is de vraag, onder de nieuwe vraag, wie het chipontwerp in de toekomst zal leiden: systeemfabrikanten, chipfabrikanten en EDA-fabrikanten?

In dit opzicht is Ge Qun van mening dat het voordeel van systeem fabrikanten is dat ze een goed begrip hebben van hun eigen terminals en de behoeften van klanten, maar dat hun begrip van veel chiparchitecturen/microarchitecturen niet zo goed is als dat van traditionele chipbedrijven, en dat ze niet bekend zijn met hoe ze een chipontwerpbedrijf efficiënt kunnen runnen. "Er is een enorm verschil tussen de gewoonten en logica van de productontwikkeling van systeembedrijven en de chipontwikkeling. De terminalproducten van systeembedrijven hebben bijvoorbeeld een snelle updatecyclus en moeten zo snel mogelijk worden vermeld. Als de software bugs bevat, het kan van de ene op de andere dag worden opgespoord. " Hij legde uit: “In de afgelopen jaren zijn er systeembedrijven en softwarebedrijven geweest die chips probeerden te maken in China. De grootste uitdaging waarmee ze worden geconfronteerd, is dat ze te maken krijgen met veel chiparchitecturen, ze weten niet hoe ze hun eigen vereisten moeten realiseren, die het meest geschikt is en welk productieproces het meest geschikt is.”

Het voordeel van een chipontwerpbedrijf is het begrijpen van de chiparchitectuur en het vermogen om de chip te maken volgens het tijdvenster met de juiste technologie en de optimale kosten, maar het gebrek aan diepgaande systeem- en terminaltoepassingen leert. Chipontwerpbedrijven moeten goede systeembedrijven vinden om mee samen te werken en dieper in te gaan op de behoefte aan flexibele chips voor algemene doeleinden die zich kunnen aanpassen aan meerdere eindtoepassingen.

Voor deze twee soorten klanten levert Synopsys totaal verschillende diensten. Ge Qun zei dat het doel voor systeemfabrikanten is om hen te helpen bij het oplossen van de keuze van de chiparchitectuur en het proces via verschillende IP-modules en ontwerptools; voor chipbedrijven is het doel om sneller en gemakkelijker te gebruiken te zijn door middel van simulatieverificatie, rapid prototyping, enz. Het kan de werkelijke prestaties, het energieverbruik en andere prestaties simuleren voordat de chip wordt geproduceerd, waardoor kosten en ontwerpcyclus worden bespaard. “In zekere zin is het doel van EDA om eerdere ervaringen met chipontwerp te accumuleren en te digitaliseren, zodat ervaringen uit het verleden snel en efficiënt kunnen worden hergebruikt in toekomstige chipontwerpen. Het technologieconcept DSO.ai is de eerste oplossing in de branche die klanten helpt chips te ontwerpen met een autonoom AI-systeem. Fusion design + DSO.ai kan klanten helpen bij het ontwerpen en ontwikkelen van chips met AI-systemen en het behalen van de beste resultaten, het ontwerpproces en de time-to-market zijn ook de snelste.”

Bovendien zijn deze twee soorten klanten ook volledig nieuwe gebieden in termen van middelen en ondersteuning voor industriële ketens zoals fabrieken. In dit verband benadrukt Ge Qun dat Synopsys zich ertoe heeft verbonden een steeds grotere industriële ketenpartner te worden, en door de kracht van de "vriendenkring" kan aan elk systeemscenario en aan alle detailbehoeften van klanten worden voldaan. "Het voordeel van Synopsys is dat het de hele procesoptimalisatie kan bevorderen, van de procesoptimalisatie op het onderste niveau, de chipoptimalisatie tot de software-optimalisatie, om zo een optimalisatie op een hoger niveau en een abstractie op een hoger niveau te bereiken. We hebben veel partners die al jaren nauw betrokken zijn bij een bepaald segment, maar niet over de meest complete toolketen zoals Synopsys beschikken; Synopsys ontdekte ook dat sommige lokale EDA-bedrijven erg slim zijn op sommige punten, dus Synopsys is ook zeer actief in de samenwerking met de upstream en downstream van de lokale industriële keten, en zelfs met collega's, met als doel klanten betere en meer complete tools en diensten."

In de samenwerking tussen Synopsys en Xinhe Semiconductor op het gebied van geavanceerde verpakkingen kunnen klanten, nadat ze de ontwerptools van Synopsys hebben gebruikt om de chiplay-outgegevens te exporteren, deze rechtstreeks importeren in de verpakkingsontwerptools van Xinhe voor verder ontwerp. Het is niet nodig om de gegevens opnieuw te herhalen. "Dit is een goed voorbeeld van samenwerking, waardoor onze Chinese klanten kunnen genieten van de chip en de meest geavanceerde 2.5D/3D-gebaseerde pakketontwerp- en analysetools zonder de huidige ecologische workflow te veranderen." Hij benadrukte: "De door Synopsys geselecteerde partners in de Chinese industriële keten kunnen elkaar uitstekend aanvullen. Onze samenwerking is geen slogan, maar een echte manier om gezamenlijke klanten van beide partijen te laten genieten van de waarde en voordelen die samenwerking met zich meebrengt.< /strong>”

De derde vraag: kan het binnenlandse EDA leren van de ontwikkelingservaring van Synopsys?

Onlangs is er een snelle toename geweest van het aantal EDA-bedrijven in China, en het aantal financieringszaken is parallel toegenomen. Volgens onvolledige statistieken waren er eind juni 64 binnenlandse EDA-ondernemingen, en de financieringsactiviteiten vonden ook zeer frequent plaats onder het enthousiasme van het kapitaal, en de financieringsschaal was groter. Onder impuls van kapitaal en beleid zijn sommige bedrijven die pas een of twee jaar bestaan ​​van plan snel te groeien via de kortere route van fusies en overnames. Onder de oppervlakte van de welvaart schuilen veel verborgen zorgen. Kunnen binnenlandse EDA-fabrikanten leren van de ontwikkelingservaring van Synopsys?

Ge Qun wees erop dat we van de onderliggende logica van het ‘langetermijndenken’ kunnen leren, waar we bij de ontwikkeling van Synopsys altijd aan hebben vastgehouden.

Hij benadrukte dat we allereerst aandacht moeten besteden aan de opleiding van personeel. EDA is de bron van technologische innovatie en de basistechnologie van de geïntegreerde schakelingenindustrie. De innovatie van de EDA-technologie zelf is bijzonder belangrijk, maar de huidige situatie op de EDA-talentmarkt is niet optimistisch, en de EDA-talentopleidingscyclus duurt vaak tien jaar, van universitair onderzoek tot de praktijk. Innovatie heeft aandacht nodig. Synopsys hecht groot belang aan talenttraining en de constructie van talentladders, met een jaarlijkse R&D-investering van meer dan 30%, inclusief gedetailleerde talenttrainingsplannen, de oprichting van gezamenlijke laboratoria, trainingscentra en Synopsys-denktanks, en internationale conferenties en buitenlandse trainingen. , en samenwerken met hogescholen en universiteiten om curriculumaanpassingen uit te voeren, enz.

Ten tweede: voortdurend onderzoek en ontwikkeling en respect voor de ontwikkelingswetgeving van de halfgeleiderindustrie. EDA-bedrijven moeten de ontwikkelingswet van de halfgeleiderindustrie respecteren en blijven investeren in onderzoek en ontwikkeling. In het proces van onderzoek en ontwikkeling is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan allround samenwerking met toonaangevende chipontwerpbedrijven, fabrieken en zelfs verpakkings- en testfabrikanten, zodat EDA-bedrijven de nieuwste procesgerelateerde informatie en gegevens kunnen leren op het juiste moment. eerste keer, om EDA- en IP-producten bij te werken om te voldoen aan de behoeften van de nieuwste behoeften van downstream-klanten. Synopsys onderhoudt al bijna 30 jaar samenwerkingsrelaties met 's werelds toonaangevende industriële ketenbedrijven zoals TSMC, Intel, Samsung en Arm, en is doorgegaan met het ontwikkelen van IP-producten die geschikt zijn voor de meest geavanceerde processen. Ge Qun benadrukte echter dat het handhaven van investeringen in geavanceerde technologie onvermijdelijk risico's met zich mee zal brengen. Niet elke investering zal succesvol zijn, maar dit is de enige manier waarop het bedrijf een leider kan worden.

Ten derde moeten we een klantgericht concept ontwikkelen en klanten in staat stellen om in alle aspecten te slagen. Sinds Synopsys 26 jaar lang in China actief was, heeft het bedrijf altijd vastgehouden aan het concept van samen groeien met de Chinese halfgeleiderindustrie, en heeft het overeenkomstige technische ondersteuning geboden op basis van de ontwikkeling van de lokale markt en de industriële behoeften. Pas de richting en strategie tijdig aan in verschillende periodes en fasen, zodat de behoeften van klanten altijd centraal staan. Na twintig jaar ontwikkeling is de Chinese halfgeleiderindustrie bijvoorbeeld een nieuwe ontwikkelingsperiode ingegaan, en is de rol van het kapitaal bij het bevorderen van technologie en industrie geleidelijk prominent geworden. Daarom, Synopsys begon een nieuw strategisch investeringsfonds op te zetten in China. Als fonds van fondsen ondersteunde het niet alleen chiptechnologie en de nieuwste technologische innovaties op kapitaalgebied, maar profiteerde het ook van de steun van Synopsys door samen te werken met lokale Chinese ondernemingen en investeringsinstellingen. Macht stelt innovatieve ondernemingen in staat snel te groeien.

Ten vierde is de voorwaarde voor groei van fusies en overnames dat de eigen producten en marktcapaciteiten sterk genoeg zijn. Vanwege de hoge technische vereisten van EDA-tools en de vele koppelingen die daarbij betrokken zijn, heeft tot nu toe geen enkel lokaal bedrijf het hele proces gedekt. Het is waar dat de ontwikkelingsgeschiedenis van EDA een geschiedenis van fusies en overnames is, maar alleen vertrouwen op kapitaalaanwinsten kan het probleem van de relatief oppervlakkige accumulatie van technologie in de lokale EDA-industrie niet effectief oplossen. Ge Qun benadrukte dat Synopsys op het punt staat zijn 35e verjaardag te vieren, maar dat de meeste fusies en overnames van het bedrijf tien jaar na de oprichting van Synopsys plaatsvonden. Hij merkte op: “Wij geloven dat de enorme markt van China uitstekende EDA-bedrijven zal voortbrengen, maar de groei hangt af van de solide technologie- en productbasis van het bedrijf, en het vertrouwen en de erkenning van lokale klanten kan eerst worden verkregen. .”

Conclusie

Ge Qun benadrukte dat de marktkansen en technische uitdagingen die de digitalisering met zich meebrengt naast elkaar bestaan, en dat de keten van de halfgeleiderindustrie op elk moment met verschillende onzekerheden te maken kan krijgen, maar hij is van mening dat ‘chipmensen’ voldoende veerkracht hebben om zich aan te passen aan zo’n zeer dynamische markt en industrie. veranderingen. “Als belangrijk onderdeel van de Chinese halfgeleiderindustrie wil Synopsys completere en slimmere tools voor de Chinese industrie bieden.” Hij stelde "+ Synopsys" voor om te pleiten voor de oprichting van een gemeenschap met een gedeelde toekomst voor de chipindustrie. "Deze Synopsys is een woordspeling, niet noodzakelijkerwijs met de tools van Synopsys, maar meer hoop dat alle partners en klanten meer nieuwe technologieën, nieuwe ideeën, nieuwe ideeën kunnen hebben, en hoop dat de Chinese halfgeleiderindustriefamilie hogere kwaliteit en snellere ontwikkeling krijgt met de hulp van 'Nieuw Denken'." (Proeflezen/Sami)

Disclaimer: dit artikel is overgenomen uit "Lechuan". Dit artikel vertegenwoordigt alleen de persoonlijke mening van de auteur, niet de mening van Saco Micro en de industrie. Het is alleen bedoeld voor herdrukken en delen, en ondersteunt de bescherming van intellectuele eigendomsrechten. Geef voor herdruk de originele bron en auteur aan. Als er sprake is van overtreding, neem dan contact met ons op om deze te verwijderen.