Ciągła dojrzałość podstawowych technologii, takich jak 5G, sztuczna inteligencja, technologia sieciowa i nowa energia, napędza ciągły rozwój elektryfikacji i inteligencji w dalszych zastosowaniach, w ten sposób w dalszym ciągu promując stały rozwój światowego przemysłu półprzewodników. Szacuje się, że do 2025 roku wielkość światowego rynku przemysłu półprzewodników osiągnie wartość 630 miliardów dolarów amerykańskich. Wraz z postępem technologii różne dziedziny, takie jak elektronika użytkowa, komunikacja, motoryzacja i przemysł, zapoczątkowują transformację przemysłu, jeszcze bardziej zwiększając całkowity popyt na półprzewodniki.

Wraz z transformacją cyfrową i ustanowieniem celu „podwójnego węgla”, a także normalizacją epidemii i wejściem przemysłu półprzewodników w erę post-Moore’a, jakie zmiany przyniesie ta seria zmian w przemyśle półprzewodników? Jakie są aktualne trendy technologiczne w branży i zmiany w potrzebach twórców projektów chipów? Mając na uwadze te pytania, Jiwei.com miał zaszczyt zaprosić Synopsys Globalny starszy wiceprezes i przewodniczący na Chiny, pan Ge Qun spojrzeć na Chiny z perspektywy dostawcy technologii korzeni cyfrowej transformacji. Przyszła trajektoria przemysłu półprzewodników.

Pan Ge Qun, starszy wiceprezes Synopsys i przewodniczący na Chiny

Pytanie pierwsze: Czy transformacja cyfrowa przerywa cykliczny rozwój przemysłu półprzewodników?

Wpływ epidemii na światowy łańcuch dostaw chipów jest oczywisty. Ze względu na różny stopień wychodzenia z epidemii w różnych krajach i regionach, zdolności produkcyjne po stronie podaży są w różnym stopniu ograniczone. Jednocześnie wybuch epidemii pobudził i przyspieszył rozwój globalnej cyfryzacji, doprowadzając do osiągnięcia szczytu mocy produkcyjnych chipów. W obliczu silnego popytu brak równowagi między podażą a popytem spowodował lukę popytową. W raporcie opublikowanym w drugim kwartale tego roku Gartner zwrócił uwagę, że światowy indeks zapasów półprzewodników wyniósł niecałe 0.9, co wskazuje, że światowy rynek znajdował się w okresie poważnego niedoboru półprzewodników.  

Starszy wiceprezes Synopsys Global i przewodniczący Chin Ge Qun zwrócili uwagę, że w rzeczywistości przemysł półprzewodników od kilku dziesięcioleci wykazuje silny cykliczny wzorzec rozwoju. „Chociaż w branży rozpoczęły się już dyskusje, kiedy nastąpi szczyt cyklu półprzewodnikowego i kiedy można złagodzić niedobory rdzeni spowodowane niedoborem mocy produkcyjnych, uważam, że wraz z rosnącą transformacją cyfrową Sztywny popyt na półprzewodniki i „brak rdzeni” mogą stać się tematem nieuniknionym w ciągu najbliższych pięciu lat."

Ge Qun powiedział, że proces cyfryzacji może nie tylko zmienić logikę przemysłową i formę gospodarczą, ale także jeszcze bardziej uwolnić żywotność innowacji technologicznych i otworzyć nowe punkty wzrostu gospodarczego. Oczekuje się, że status powstałych w ten sposób branż związanych z gospodarką cyfrową ulegnie dalszej poprawie. Sztuczna inteligencja, komunikacja 5G, przetwarzanie w chmurze, metaświat i inne dziedziny otrzymają wystarczające wsparcie polityczne. Postęp technologiczny i szybki rozwój przemysłu zapewnią ogromną scenę dla talentów. Zapewnia także wysokiej jakości ścieżkę inwestycyjną i cenne możliwości inwestycyjne dla rynku kapitałowego.

„Transformacja cyfrowa to proces rzutowania prawdziwego świata fizycznego na świat cyfrowy. W przyszłości tradycyjne gałęzie przemysłu, które istnieją od dziesięcioleci, a nawet setek lat, zostaną zintegrowane z technologią cyfrową, a następnie zoptymalizowane, ostatecznie zwiększając wydajność i produktywność produkcji. Rozwiń branżę.Transformacja cyfrowa tradycyjnych gałęzi przemysłu stanowi rdzeń modernizacji przemysłu w Chinach, a Chiny niewątpliwie znajdują się w światowej czołówce pod tym względem.„Zwrócił uwagę: „Na wczesnym etapie procesu transformacji cyfrowej będą pojawiać się bóle, będzie wiele wyzwań technicznych, będzie też dyskomfort, a rozwój łańcucha ekologicznego też będzie niezrównoważony. Znaczenie chipów jako kamienia węgielnego wspierania wzrostu gospodarki cyfrowej jest oczywiste. Gospodarka cyfrowa przyniosła również większy popyt na chipy”.

Ge Qun wyjaśnił, że jeśli opisuje się po prostu zadanie cyfrowe, obejmuje ono percepcję, transmisję, chmurę/przetwarzanie brzegowe, komunikację od końca do końca, działanie kontrolne. W łączu percepcji wymagana jest duża liczba różnego rodzaju czujników; w łączu transmisyjnym wymagane są nowe technologie połączeń sieciowych, takie jak WiFi, Bluetooth, 5G/6G, a nawet Starlink; w łączach obliczeniowych i przetwarzających różne dla procesora, procesora graficznego, DPU, pamięci itp. z dużą mocą obliczeniową lub oszczędnością energii, jeśli dane wygenerowane w tym łączu są dalej wydobywane, wymagane są różne układy wnioskowania AI, szkolenia i akceleracji; po zakończeniu ostatecznego przetwarzania danych należy je przesłać drogą komunikacyjną. Aby wykonywać operacje na terminalu, odzwierciedlać lub kierować ludzkim życiem, potrzebne są różne precyzyjne sterowniki. „Tak więc w erze gospodarki cyfrowej każde ogniwo produkcji i życia ludzi jest nierozerwalnie związane z chipami, co zapewni wykładniczy potencjał rynkowy dla branży chipów”.

Pod falą cyfryzacji, czy to produkcji materiałów żywych, czy elektryfikacji samochodów, całe społeczeństwo nie jest w stanie wrócić do stanu, w którym będzie mogło funkcjonować bez chipów. Trend cyfryzacji zmienił strukturę społeczeństwa, a punkt wybuchu jeszcze nie nadszedł, dlatego uważa, że ​​ten przewidywalny i większy popyt zmieni cykliczne wahania branży półprzewodników w ciągu ostatnich kilku dekad, a w ostatnim czasie wokół świat Nowo wybudowane moce produkcyjne chipów zostaną wprowadzone do masowej produkcji za 2–3 lata, zatem oczekuje się, że zapotrzebowanie na chipy nie zostanie w pełni zaspokojone w ciągu 5 lat.

Drugie pytanie: przedsiębiorczość + transgraniczna produkcja chipów, kto będzie opanowywał przyszłe projektowanie chipów?

Coraz większe i różnorodne wymagania aplikacyjne sprzyjają energicznemu rozwojowi przemysłu chipów. Firma badawcza IBS przewiduje, że skala światowego przemysłu układów scalonych przekroczy w 1 r. 2030 bilion dolarów, czyli 2.6 razy więcej niż w roku 2020. Szacunki te są nadal ostrożne i nie uwzględniają nowego popytu spowodowanego wielkim skokiem cyfrowym. Startupy zajmujące się projektowaniem chipów wyrastały jak grzyby po deszczu, a różni producenci Internetu, samochodów, telefonów komórkowych i innych systemów również weszli w szeregi „tworzenia chipów”.

Ge Qun udostępnił raport z badania za rok 2021 na niedawnej konferencji deweloperów Synopsys, wskazując, że rynek i kapitał są najbardziej zaniepokojone sześcioma ścieżkami startowymi w dziedzinie chipów, w tym samochodowym MCU, autonomiczną jazdą ADAS, GPU, WiFi 5/6, DPU, AIoT. Ponadto wraz z rozwojem producentów Internetu, telefonów komórkowych, samochodów i innych systemów oraz coraz bardziej zaciętą konkurencją, coraz więcej firm wybiera samodzielnie opracowaną metodę „produkcji chipów”.

"Chiny są jedynym krajem na świecie, który posiada wszystkie kategorie przemysłowe wymienione w Klasyfikacji Przemysłowej Organizacji Narodów Zjednoczonych i ma największe możliwości systemowe. Wspierany przez największe zapotrzebowanie rynku i możliwości systemu, w przeszłości, w oparciu o istniejące funkcje chipa, sposób projektowania systemu terminali zmienił się, aby zdefiniować funkcję chipa zgodnie z wymaganiami systemu terminala. Kiedy zapotrzebowanie to staje się coraz bardziej niezadowalające, wiele firm systemowych i internetowych weszło na drogę samodzielnie opracowanych chipów. Ge Qun powiedział: „Logiką stojącą za tym jest żądanie zróżnicowania, które skłania producentów systemów do skonsolidowania swojej zdolności do opanowania rynku terminali poprzez wdrażanie własnych chipów”.

Niezależnie od tego, czy jest to przedsiębiorca zajmujący się chipami, czy transgraniczny producent rdzeni, czas wprowadzenia produktu na rynek jest największym wyzwaniem dla twórców chipów. Jednocześnie wraz z ewolucją procesu produkcji chipów i zmianą architektury na poziomie systemu, skala i złożoność projektowania chipów wzrosła geometrycznie. Ge Qun zwrócił uwagę, że dostawcy EDA i IP, tacy jak Synopsys, będący kamieniem węgielnym projektowania chipów, będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w tym przejściu.

„Na przykład rozwiązanie wprowadzone przez Synopsys polega na wyodrębnieniu pomysłów na projekt chipów i połączeniu leżących u ich podstaw szczegółów i doświadczenia w narzędzia w celu stworzenia metodologii projektowania. Inżynierowie projektujący chipy mogą używać języków opisu sprzętu wysokiego poziomu do pisania kodów realizujących funkcje chipów. Po weryfikacji funkcjonalnej język opisu sprzętu jest przekształcany za pomocą narzędzia do syntezy logicznej na schemat obwodu logicznego i ostatecznie trafia do procesu produkcyjnego. To znacznie poprawia efektywność projektowania chipów i powoduje zmianę procesów w branży projektowania chipów. Powiedział: „Synopsys przewodzi innowacjom narzędziowym w projektowaniu chipów, od abstrakcyjnego opisu do konkretnej praktyki. W przyszłości będzie jeszcze bardziej poprawiać poziom abstrakcji w projektowaniu chipów, opisywać systemy i chipy w językach wyższego poziomu, a następnie zamieniać je w chipy w celu rozwiązywania problemów na poziomie systemu. To jest nasza koncepcja „SysMoore”, która pozwala myśleć o metodologiach projektowania w celu rozwiązania problemów branży półprzewodników z wyższego wymiaru”.

Celem Synopsys jest z jednej strony rozwiązywanie problemów związanych z modelowaniem i abstrakcją różnych procesów, zwłaszcza procesów krzemowych, poprzez integrację narzędzi projektowych i platform zarządzania cyklem życia chipów, tak aby ludzie mogli lepiej wykorzystywać różne procesy, szczególnie zaawansowane technologia dla innowacji. Z drugiej strony w pełni wykorzystaj sztuczną inteligencję, chmurę, duże zbiory danych i inne technologie, aby zwiększyć wydajność algorytmów EDA, poprawić wydajność EDA, obniżyć próg projektowania chipów i pozwolić większej liczbie osób uczestniczyć w projektowaniu chipów.

Zatem pytanie brzmi, w obliczu nowego zapotrzebowania, kto w przyszłości będzie kierował projektowaniem chipów: producenci systemów, producenci chipów i producenci EDA?

W związku z tym Ge Qun uważa, że ​​zaletą producentów systemów polega na tym, że dobrze rozumieją własne terminale i potrzeby klientów, ale ich zrozumienie wielu architektur/mikroarchitektur chipów nie jest tak dobre, jak w przypadku tradycyjnych producentów chipów i nie są zaznajomieni z efektywnym prowadzeniem firmy projektującej chipy. „Istnieje ogromna różnica między zwyczajami i logiką rozwoju produktów firm systemowych a rozwojem chipów. Na przykład produkty terminalowe firm systemowych mają szybki cykl aktualizacji i muszą zostać umieszczone na liście tak szybko, jak to możliwe. Jeśli oprogramowanie zawiera błędy, można go debugować w ciągu jednej nocy. Produkcja zajmuje około 18 miesięcy. Podkreślił: „W ciągu ostatnich kilku lat firmy produkujące systemy i oprogramowanie próbowały produkować chipy w Chinach. Największym wyzwaniem, przed jakim stoją, jest wiele architektur chipów, nie wiedzą, jak zrealizować własne wymagania, co jest najodpowiedniejszy i jaki proces produkcyjny jest najodpowiedniejszy.”

Zaleta pliku firma projektująca chipy to zrozumienie architektury chipa i umiejętność wykonania chipa zgodnie z oknem czasowym przy użyciu odpowiedniej technologii i optymalnych kosztów, ale brak dogłębnej nauki aplikacji systemowych i terminalowych. Firmy projektujące chipy muszą znaleźć dobre firmy systemowe, z którymi będą mogły współpracować, i dokładniej poznać potrzeby, aby zapewnić elastyczne chipy ogólnego przeznaczenia, które można dostosować do wielu zastosowań końcowych.

Dla tych dwóch typów klientów Synopsys świadczy zupełnie inne usługi. Ge Qun powiedział, że dla producentów systemów celem jest pomoc w wyborze architektury chipa i procesu za pomocą różnych modułów IP i narzędzi projektowych; w przypadku producentów chipów celem jest szybsze i łatwiejsze użytkowanie poprzez weryfikację symulacyjną, szybkie prototypowanie itp. Może symulować rzeczywistą wydajność, zużycie energii i inne parametry przed wyprodukowaniem chipa, oszczędzając koszty i cykl projektowania. „W pewnym sensie celem EDA jest gromadzenie i digitalizacja wcześniejszych doświadczeń w projektowaniu chipów, aby można je było szybko i skutecznie wykorzystać w przyszłych projektach chipów. Koncepcja technologii DSO.ai, to pierwsze w branży rozwiązanie pomagające klientom projektować chipy z autonomicznym systemem AI. Fusion design + DSO.ai może pomóc klientom projektować i opracowywać chipy z systemami AI oraz osiągać najlepsze wyniki, a proces projektowania i czas wprowadzenia produktu na rynek są również najszybsze”.

Poza tym te dwa typy klientów to także zupełnie nowe obszary w zakresie zasobów i wsparcia dla sieci przemysłowych typu fabs. W związku z tym Ge Qun podkreślił, że Synopsys dąży do stania się coraz większym partnerem w łańcuchu przemysłowym, a dzięki sile „kręgu przyjaciół” można spełnić każdy scenariusz systemowy i wszystkie szczegółowe potrzeby klientów. "Zaletą Synopsys jest to, że może promować optymalizację całego procesu, od optymalizacji procesu na najniższym poziomie, optymalizacji chipów po optymalizację oprogramowania, aby osiągnąć optymalizację wyższego poziomu i abstrakcję na wyższym poziomie. Mamy wielu Partnerów, którzy od wielu lat są głęboko zaangażowani w dany segment, ale brakuje im najbardziej kompletnego łańcucha narzędzi, takiego jak Synopsys; Firma Synopsys odkryła również, że niektóre lokalne firmy EDA są bardzo bystre w niektórych narzędziach punktowych, dlatego Synopsys jest również bardzo aktywna we współpracy z podmiotami wyższego i niższego szczebla lokalnego łańcucha przemysłowego, a nawet z podobnymi firmami, w celu zapewniania klientom lepszych i bardziej kompletne narzędzia i usługi.”

Na przykład w ramach współpracy firm Synopsys i Xinhe Semiconductor w dziedzinie zaawansowanych opakowań klienci, którzy skorzystają z narzędzi projektowych Synopsys do wyeksportowania danych dotyczących układu chipa, mogą bezpośrednio zaimportować je do narzędzi do projektowania opakowań Xinhe w celu dalszego projektowania. Nie ma potrzeby ponownej iteracji danych. „To dobry przykład współpracy, która pozwala naszym chińskim klientom cieszyć się chipem i najbardziej zaawansowanymi narzędziami do projektowania i analizy opakowań w oparciu o technologię 2.5D/3D, bez zmiany obecnego ekologicznego przepływu pracy”. Podkreślił: „Partnerzy wybrani przez Synopsys w chińskim łańcuchu przemysłowym mogą się bardzo dobrze uzupełniać. Nasza współpraca to nie slogan, ale realny sposób na umożliwienie wspólnym klientom obu stron czerpania korzyści z wartości i korzyści, jakie niesie ze sobą współpraca.< /strong>”

Pytanie trzecie: Czy krajowa EDA może uczyć się na doświadczeniach rozwojowych Synopsys?

W ostatnim czasie można zaobserwować szybki wzrost liczby firm EDA w Chinach, przy jednoczesnym wzroście liczby przypadków finansowania. Według niepełnych statystyk, na koniec czerwca w kraju istniały 64 przedsiębiorstwa EDA, a działalność finansowa odbywała się pod entuzjazmem kapitału także bardzo często, a skala finansowania była większa. Pod wpływem kapitału i polityki niektóre firmy, które istnieją zaledwie 1-2 lata, zamierzają szybko się rozwijać poprzez fuzje i przejęcia na skróty. Pod powierzchnią dobrobytu kryje się wiele zmartwień. Czy zatem krajowi producenci EDA mogą uczyć się na doświadczeniach rozwojowych Synopsys?

Ge Qun zauważył, że możemy się czegoś nauczyć od leżącej u podstaw logiki „długoterminizmu”, której zawsze przestrzegano przy opracowywaniu Synopsys.

Podkreślił, że przede wszystkim trzeba zwrócić uwagę na szkolenie personelu. EDA jest źródłem innowacji technologicznych i podstawową technologią przemysłu układów scalonych. Innowacyjność samej technologii EDA jest szczególnie ważna, jednak obecna sytuacja na rynku talentów EDA nie napawa optymizmem, a cykl szkolenia talentów EDA od badań uniwersyteckich do faktycznej praktyki często trwa dziesięć lat. Innowacja wymaga uwagi. Synopsys przywiązuje dużą wagę do szkolenia talentów i tworzenia drabin talentów, inwestując rocznie w badania i rozwój na poziomie ponad 30%, w tym szczegółowe plany szkolenia talentów, tworzenie wspólnych laboratoriów, ośrodków szkoleniowych i zespołów doradczych Synopsys, a także międzynarodowe konferencje i szkolenia zagraniczne. oraz współpracować ze szkołami wyższymi i uniwersytetami w celu dostosowania programów nauczania itp.

Po drugie, ciągłe badania i rozwój oraz poszanowanie prawa rozwoju przemysłu półprzewodników. Spółki EDA powinny przestrzegać prawa rozwojowego branży półprzewodników i w dalszym ciągu inwestować w badania i rozwój. W procesie badań i rozwoju należy zwrócić uwagę na wszechstronną współpracę z wiodącymi firmami zajmującymi się projektowaniem chipów na rynku niższego szczebla, fabrykami, a nawet producentami opakowań i testów, aby firmy EDA mogły na miejscu uzyskać najnowsze informacje i dane związane z procesami. po raz pierwszy, aby zaktualizować produkty EDA i IP w celu zaspokojenia potrzeb najnowszych potrzeb klientów niższego szczebla. Synopsys od prawie 30 lat utrzymuje relacje kooperacyjne z wiodącymi na świecie firmami z sieci przemysłowych, takimi jak TSMC, Intel, Samsung i Arm, i nieustannie rozwija produkty IP odpowiednie dla najbardziej zaawansowanych procesów. Ge Qun podkreślił jednak, że utrzymywanie inwestycji w najnowocześniejsze technologie będzie nieuchronnie wiązać się z ryzykiem. Nie każda inwestycja zakończy się sukcesem, ale tylko w ten sposób firma może stać się liderem.

Po trzecie, musimy opracować koncepcję zorientowaną na klienta i umożliwić klientom osiągnięcie sukcesu we wszystkich aspektach. Od 26 lat obecności na rynku chińskim firma Synopsys zawsze trzyma się koncepcji rozwoju wspólnie z chińskim przemysłem półprzewodników i zapewnia odpowiednie wsparcie techniczne w oparciu o rozwój lokalnego rynku i potrzeby przemysłowe. Dostosuj kierunek i strategię w czasie w różnych okresach i etapach, tak aby zawsze skupiać się na potrzebach klientów. Na przykład po 20 latach rozwoju chiński przemysł półprzewodników wkroczył w nowy okres rozwoju, a rola kapitału w promowaniu technologii i przemysłu stopniowo zyskiwała na znaczeniu. Dlatego, Synopsys rozpoczął tworzenie nowego strategicznego funduszu inwestycyjnego w Chinach. Jako fundusz funduszy nie tylko wspierał kapitałowo technologię chipową i najnowsze innowacje technologiczne, ale także korzystał ze wsparcia Synopsys współpracując z lokalnymi chińskimi przedsiębiorstwami i instytucjami inwestycyjnymi. Moc umożliwia innowacyjnym przedsiębiorstwom szybki rozwój.

Po czwarte, warunkiem wstępnym wzrostu w zakresie fuzji i przejęć jest wystarczająco silny poziom własnych produktów i możliwości rynkowych. Ze względu na wysokie wymagania techniczne narzędzi EDA i wiele zaangażowanych powiązań, jak dotąd żadna lokalna firma nie objęła całego procesu. Co prawda historia rozwoju EDA to historia fuzji i przejęć, jednak samo oparcie się na przejęciach kapitałowych nie jest w stanie skutecznie rozwiązać problemu stosunkowo płytkiej akumulacji technologii w lokalnej branży EDA. Ge Qun podkreślił, że Synopsys niedługo będzie obchodzić 35-lecie istnienia, jednak większość fuzji i przejęć firmy miała miejsce 10 lat po powstaniu Synopsys. Podkreślił: „Wierzymy, że ogromny rynek chiński będzie źródłem doskonałych firm EDA, ale rozwój zależy od solidnych podstaw technologii i produktów firmy, a przede wszystkim można zdobyć zaufanie i uznanie lokalnych klientów. .”

Wniosek

Ge Qun podkreślił, że możliwości rynkowe i wyzwania techniczne wynikające z cyfryzacji współistnieją, a łańcuch przemysłu półprzewodników może w każdej chwili stanąć w obliczu różnych niepewności, uważa jednak, że „ludzie od chipów” mają wystarczającą odporność, aby dostosować się do tak bardzo dynamicznego rynku i przemysłu zmiany. „Jako ważna część chińskiego przemysłu półprzewodników, Synopsys ma na celu zapewnienie chińskiemu przemysłowi pełniejszych i inteligentniejszych narzędzi”. Zaproponował „+ Synopsys”, aby opowiadać się za utworzeniem społeczności mającej wspólną przyszłość dla branży chipów. „To Synopsys to gra słów, niekoniecznie związana z narzędziami Synopsys, ale raczej nadzieja, że ​​wszyscy partnerzy i klienci będą mogli mieć więcej nowych technologii, nowych pomysłów, nowych pomysłów i nadzieję, że chińska rodzina producentów półprzewodników Uzyska wyższą jakość i większą prędkość rozwoju dzięki pomocą „nowego myślenia”. (Korekta/Sami)

Zastrzeżenie: Ten artykuł jest reprodukcją z „Lechuan”. Ten artykuł przedstawia wyłącznie osobiste poglądy autora, a nie poglądy Saco Micro i branży. Służy wyłącznie do ponownego drukowania i udostępniania oraz wspiera ochronę praw własności intelektualnej. W celu przedruku proszę podać oryginalne źródło i autora. Jeśli wystąpią jakiekolwiek naruszenia, skontaktuj się z nami, aby je usunąć.