A maturidade contínua das tecnologias subjacentes, como 5G, inteligência artificial, tecnologia de rede e novas energias, impulsiona o desenvolvimento contínuo da eletrificação e da inteligência em aplicações a jusante, continuando assim a promover o crescimento constante da indústria global de semicondutores. Estima-se que até 2025, o tamanho do mercado global da indústria de semicondutores atingirá 630 bilhões de dólares americanos. Com o avanço da tecnologia, vários campos, como eletrônicos de consumo, comunicações, automóveis e indústria, darão início à transformação da indústria, expandindo ainda mais a demanda total por semicondutores.

Com a transformação digital e o estabelecimento da meta do "carbono duplo", bem como a normalização da epidemia e a entrada da indústria de semicondutores na era pós-Moore, que mudanças esta série de mudanças trará para a indústria de semicondutores? Quais são as tendências tecnológicas atuais na indústria e as mudanças nas necessidades dos desenvolvedores de design de chips? Com essas questões em mente, Jiwei.com teve a honra de convidar Sr. Ge Qun, Vice-Presidente Sênior Global e Presidente da Synopsys na China olhar para a China através da perspectiva de um fornecedor de tecnologia raiz de transformação digital. A trajetória futura da indústria de semicondutores.

O Sr. Ge Qun, Vice-Presidente Sênior Global da Synopsys e Presidente da China.

Primeira pergunta: A transformação digital interrompe o desenvolvimento cíclico da indústria de semicondutores?

O impacto da epidemia na cadeia global de fornecimento de chips é óbvio. Devido aos diferentes graus de recuperação da epidemia em vários países e regiões, a capacidade de produção do lado da oferta é limitada em graus variados. Ao mesmo tempo, o surto da epidemia estimulou e acelerou o desenvolvimento da digitalização global, levando ao pico da capacidade de produção de chips. Face à forte procura, o desequilíbrio entre a oferta e a procura causou uma disparidade na procura. Num relatório divulgado no segundo trimestre deste ano, o Gartner apontou que o índice global de inventário de semicondutores era inferior a 0.9, indicando que o mercado global estava num período de grave escassez de semicondutores.  

Ge Qun, vice-presidente sênior global e presidente da Synopsys na China, destacou que, na verdade, a indústria de semicondutores vem apresentando um forte padrão de desenvolvimento cíclico nas últimas décadas. “Embora a indústria já tenha começado a discutir quando ocorrerá o ápice deste ciclo de semicondutores e quando a escassez de núcleo causada pela escassez de capacidade poderá ser aliviada, acredito que com a transformação digital trazendo maior demanda rígida por semicondutores e a “falta de núcleos” podem ser um tema inevitável nos próximos cinco anos."

Ge Qun disse que o processo de digitalização pode não só remodelar a lógica industrial e a forma económica, mas também libertar ainda mais a vitalidade da inovação tecnológica e abrir novos pontos de crescimento económico. Espera-se que o estado das indústrias relacionadas com a economia digital resultantes desta situação melhore ainda mais. A inteligência artificial, a comunicação 5G, a computação em nuvem, o metaverso e outros campos receberão apoio político suficiente. O progresso tecnológico e o rápido crescimento da indústria proporcionarão um enorme palco para talentos. Também proporciona um caminho de investimento de alta qualidade e valiosas oportunidades de investimento para o mercado de capitais.

"A transformação digital é o processo de projetar o mundo físico real no mundo digital. No futuro, as indústrias tradicionais que existem há décadas ou centenas de anos serão integradas na tecnologia digital e depois otimizadas, aumentando, em última análise, a eficiência e a produtividade da produção. Tornar a indústria maior.A transformação digital das indústrias tradicionais é o cerne da modernização industrial da China e a China está, sem dúvida, na vanguarda do mundo neste aspecto." Ele ressaltou: "Na fase inicial do processo de transformação digital, haverá dores, haverá muitos desafios técnicos, também haverá desconforto e o desenvolvimento da cadeia ecológica também será desequilibrado. Como pedra angular do apoio ao crescimento da economia digital, a importância dos chips é evidente. A economia digital também trouxe mais demanda por chips no mercado.”

Ge Qun explicou que se uma tarefa digital for simplesmente descrita, ela inclui ação de controle de percepção-transmissão-nuvem/processamento de borda-tarefa de comunicação de ponta a ponta. No link de percepção, é necessário um grande número de sensores de vários tipos; no link de transmissão, são necessárias tecnologias emergentes de conexão de rede, como WiFi, Bluetooth, 5G/6G e até mesmo Starlink; nos links de cálculo e processamento, vários Para CPU, GPU, DPU, memória, etc. com poderoso poder de computação ou economia de energia, se os dados gerados neste link forem extraídos posteriormente, vários chips de inferência, treinamento e aceleração de IA são necessários; após a conclusão do processamento final dos dados, eles deverão ser enviados por meio de comunicação. Para realizar operações no terminal, para refletir ou orientar a vida humana, são necessários vários controladores precisos. “Portanto, na era da economia digital, todos os elos da produção e da vida das pessoas são inseparáveis ​​dos chips, o que criará uma capacidade de mercado exponencial para a indústria de chips.”

Sob a onda de digitalização, quer se trate do fabrico de materiais vivos ou da electrificação de automóveis, toda a sociedade não conseguiu regressar a um estado em que pudesse operar sem chips. A tendência da digitalização mudou a estrutura da sociedade, e o ponto de explosão ainda não chegou, por isso ele acredita que esta previsível e maior demanda mudará as flutuações cíclicas da indústria de semicondutores nas últimas décadas, e nos últimos tempos em torno do mundo A capacidade de fabricação de chips recém-construída levará de 2 a 3 anos para ser colocada em produção em massa, portanto, espera-se que a demanda por chips não seja totalmente satisfeita dentro de 5 anos.

Segunda pergunta: Empreendedorismo + fabricação de chips transfronteiriços, quem dominará o design futuro de chips?

Os requisitos de aplicação cada vez maiores e diversos promoveram o desenvolvimento vigoroso da indústria de chips. A empresa de pesquisa de mercado IBS prevê que a escala da indústria global de circuitos integrados excederá 1 trilião de dólares em 2030, 2.6 vezes mais do que em 2020. Esta estimativa ainda é conservadora e não leva em conta a nova demanda trazida pelo grande salto digital. As startups de design de chips surgiram como cogumelos depois da chuva, e vários fabricantes de Internet, automóveis, telefones celulares e outros fabricantes de sistemas também entraram na categoria de "criadores de chips".

Ge Qun compartilhou o relatório da pesquisa de 2021 na recente conferência de desenvolvedores Synopsys, apontando que o mercado e o capital estão mais preocupados com os seis caminhos de inicialização de chips, incluindo MCU automotivo, ADAS de direção autônoma, GPU, WiFi 5/6, DPU, AIoT. Além disso, com o crescimento dos fabricantes de Internet, telefones celulares, automóveis e outros sistemas e a concorrência cada vez mais acirrada, mais e mais empresas embarcaram no caminho de "fabricação de chips" de autodesenvolvimento.

"A China é o único país do mundo que possui todas as categorias industriais listadas na Classificação Industrial das Nações Unidas e possui as capacidades de sistema mais fortes. Apoiado pela maior demanda do mercado e capacidades do sistema, no passado, com base nas funções existentes do chip, a forma de projetar o sistema terminal mudou para definir a função do chip de acordo com os requisitos do sistema terminal. Quando esta procura se torna cada vez mais insatisfatória, muitas empresas de sistemas e de Internet embarcaram no caminho dos chips de desenvolvimento próprio.” Ge Qun disse: “A lógica por trás disso é a demanda por diferenciação, o que leva os fabricantes de sistemas a consolidar sua capacidade de dominar o mercado de terminais implementando seus próprios chips”.

Quer se trate de um empresário de chips ou de um fabricante internacional de núcleos, o tempo de lançamento no mercado é o maior desafio para os desenvolvedores de chips. Ao mesmo tempo, com a evolução do processo de fabricação de chips e a mudança na arquitetura de nível de sistema, a escala e a complexidade do design de chips aumentaram geométricamente. Ge Qun destacou que, como pedra angular do design de chips, os provedores de EDA e IP, como a Synopsys, desempenharão um papel cada vez mais importante nesta transição.

“Por exemplo, a solução lançada pela Synopsys é abstrair as ideias de design de chips e combinar os detalhes e a experiência subjacentes em ferramentas para formar uma metodologia de design. Os engenheiros de design de chips podem usar linguagens de descrição de hardware de alto nível para escrever códigos para realizar as funções do chip. Após a verificação funcional, a linguagem de descrição de hardware é convertida em um diagrama de circuito lógico por meio de uma ferramenta de síntese lógica e, finalmente, entra no processo de fabricação. Isso melhora muito a eficiência do design de chips e desencadeia uma mudança de processo na indústria de design de chips”. Ele disse: "A Synopsys tem liderado a inovação de ferramentas de design de chips, desde a descrição abstrata até a prática concreta. No futuro, ela irá melhorar ainda mais o nível de abstração do design de chips, descrever sistemas e chips em linguagens de nível superior e, em seguida, transformá-los em chips para resolver problemas de nível de sistema Este é o nosso conceito de 'SysMoore' para pensar sobre as metodologias de design para resolver os desafios da indústria de semicondutores de uma dimensão superior."

O objetivo da Synopsys é, por um lado, resolver os problemas de modelagem e abstração de diferentes processos, especialmente processos de silício, integrando ferramentas de design e plataformas de gerenciamento do ciclo de vida de chips, para que os humanos possam fazer melhor uso de diferentes processos, especialmente avançados. tecnologia para inovação. Por outro lado, fazer pleno uso da IA, nuvem, big data e outras tecnologias para tornar os algoritmos EDA mais poderosos, melhorar o desempenho da EDA, reduzir o limite do design de chips e permitir que mais pessoas participem no design de chips.

Então a questão é: sob a nova demanda, quem liderará o design de chips no futuro, fabricantes de sistemas, fabricantes de chips e fabricantes de EDA?

A este respeito, Ge Qun acredita que a vantagem de fabricantes de sistemas é que eles têm um bom entendimento de seus próprios terminais e das necessidades dos clientes, mas seu entendimento de muitas arquiteturas/microarquiteturas de chips não é tão bom quanto o das empresas de chips tradicionais, e eles não estão familiarizados com como administrar uma empresa de design de chips com eficiência. “Há uma enorme diferença entre os hábitos e a lógica do desenvolvimento de produtos das empresas de sistemas e do desenvolvimento de chips. Por exemplo, os produtos terminais das empresas de sistemas têm um ciclo de atualização rápido e precisam ser listados o mais rápido possível. pode ser depurado durante a noite. Leva cerca de 18 meses para ser produzido." Ele ressaltou: "Nos últimos anos, tem havido empresas de sistemas e empresas de software tentando fabricar chips na China. O maior desafio que enfrentam é enfrentar muitas arquiteturas de chips, eles não sabem como realizar seus próprios requisitos, que é o mais adequado e qual processo de fabricação é mais adequado.”

A vantagem de um empresa de design de chips é a compreensão da arquitetura do chip e a capacidade de fabricar o chip de acordo com a janela de tempo com a tecnologia apropriada e o custo ideal, mas a falta de aprendizado aprofundado do sistema e dos aplicativos de terminal. As empresas de design de chips precisam encontrar boas empresas de sistemas com as quais cooperar e se aprofundar nas necessidades de fornecer chips flexíveis de uso geral que possam se adaptar a múltiplas aplicações finais.

Para estes dois tipos de clientes, a Synopsys oferece serviços completamente diferentes. Ge Qun disse que para os fabricantes de sistemas, o objetivo é ajudá-los a resolver a escolha da arquitetura e do processo do chip por meio de vários módulos IP e ferramentas de design; para empresas de chips, o objetivo é ser mais rápido e fácil de usar por meio de verificação de simulação, prototipagem rápida, etc. Ele pode simular o desempenho real, consumo de energia e outros desempenhos antes da produção do chip, economizando custos e ciclo de design. “De certa forma, o objetivo da EDA é acumular e digitalizar a experiência anterior em design de chips para que a experiência passada possa ser reutilizada de forma rápida e eficiente em projetos futuros de chips. O conceito de tecnologia DSO.ai é a primeira solução do setor a ajudar os clientes a projetar chips com um sistema de IA autônomo. Fusion design + DSO.ai pode ajudar os clientes a projetar e desenvolver chips com sistemas de IA e obter os melhores resultados, o processo de design e o tempo de colocação no mercado também são os mais rápidos.”

Além disso, esses dois tipos de clientes também são áreas completamente novas em termos de recursos e suporte para cadeias industriais como as fabs. A este respeito, Ge Qun enfatizou que a Synopsys está comprometida em se tornar um parceiro cada vez maior da cadeia industrial e, através do poder do "círculo de amigos", todos os cenários do sistema e todas as necessidades detalhadas dos clientes podem ser atendidas. "A vantagem do Synopsys é que ele pode promover a otimização de todo o processo, desde a otimização de processo de nível inferior, otimização de chip até otimização de software, de modo a alcançar otimização de nível superior e abstração de nível superior. Temos muitos Parceiros que podem estar profundamente envolvidos em um determinado segmento há muitos anos, mas não possuem a cadeia de ferramentas mais completa como a Synopsys; A Synopsys também descobriu que algumas empresas locais de EDA são muito brilhantes em algumas ferramentas pontuais, por isso a Synopsys também é muito ativa na cooperação com o upstream e o downstream da cadeia da indústria local, e até mesmo com os pares, com o objetivo de fornecer aos clientes melhores e mais ferramentas e serviços completos."

Por exemplo, na cooperação entre a Synopsys e a Xinhe Semiconductor na área de embalagens avançadas, depois que os clientes usam as ferramentas de design da Synopsys para exportar os dados de layout do chip, eles podem importá-los diretamente para as ferramentas de design de embalagens da Xinhe para design posterior. Não há necessidade de iterar os dados novamente. "Este é um bom exemplo de cooperação, permitindo que nossos clientes chineses aproveitem o chip e as mais avançadas ferramentas de design e análise de embalagens baseadas em 2.5D/3D sem alterar o fluxo de trabalho ecológico atual." Ele enfatizou: "Os parceiros selecionados pela Synopsys na cadeia industrial chinesa podem complementar-se muito bem. Nossa cooperação não é um slogan, mas uma forma real de permitir que clientes mútuos de ambas as partes desfrutem do valor e dos benefícios trazidos pela cooperação.< /strong>”

A terceira questão: A EDA nacional pode aprender com a experiência de desenvolvimento da Synopsys?

Recentemente, tem havido um rápido aumento no número de empresas de EDA na China, e o número de casos de financiamento aumentou paralelamente. De acordo com estatísticas incompletas, havia 64 empresas nacionais da EDA no final de Junho, e as actividades de financiamento também eram muito frequentes sob o entusiasmo do capital, e a escala de financiamento era maior. Sob a inclinação do capital e das políticas, algumas empresas que só foram estabelecidas há 1-2 anos pretendem crescer rapidamente através do atalho de fusões e aquisições. Existem muitas preocupações ocultas sob a prosperidade superficial. Então, os fabricantes nacionais de EDA podem aprender com a experiência de desenvolvimento da Synopsys?

Ge Qun destacou que o que podemos aprender é a lógica subjacente do “longo prazo” que sempre foi seguida no desenvolvimento da Synopsys.

Ele enfatizou que, antes de tudo, devemos estar atentos à formação de pessoal. A EDA é a fonte de inovação tecnológica e a tecnologia raiz da indústria de circuitos integrados. A inovação da tecnologia EDA em si é particularmente importante, mas a situação actual do mercado de talentos da EDA não é optimista, e o ciclo de formação de talentos da EDA demora frequentemente dez anos, desde a investigação universitária até à prática real. A inovação precisa de atenção. A Synopsys atribui grande importância à formação de talentos e à construção de escadas de talentos, com um investimento anual em I&D de mais de 30%, incluindo planos detalhados de formação de talentos, a criação de laboratórios conjuntos, centros de formação e think tanks da Synopsys, bem como conferências internacionais e formação no estrangeiro. e cooperar com faculdades e universidades para realizar adaptações curriculares, etc.

Em segundo lugar, pesquisa e desenvolvimento contínuos e respeito pelas leis de desenvolvimento da indústria de semicondutores. As empresas EDA devem respeitar a lei de desenvolvimento da indústria de semicondutores e continuar a investir em investigação e desenvolvimento. No processo de pesquisa e desenvolvimento, é necessário prestar atenção à cooperação integral com empresas líderes de design de chips, fábricas e até mesmo fabricantes de embalagens e testes, para que as empresas EDA possam aprender as informações e dados mais recentes relacionados ao processo no pela primeira vez, para atualizar os produtos EDA e IP para atender às necessidades das mais recentes necessidades dos clientes downstream. A Synopsys mantém relações de cooperação com as principais empresas da cadeia industrial do mundo, como TSMC, Intel, Samsung e Arm, há quase 30 anos, e continua a desenvolver produtos IP adequados para os processos mais avançados. No entanto, Ge Qun enfatizou que manter o investimento em tecnologia de ponta envolverá inevitavelmente riscos. Nem todo investimento terá sucesso, mas só assim a empresa se tornará líder.

Terceiro, devemos estabelecer um conceito orientado para o cliente e capacitá-los para terem sucesso em todos os aspectos. Desde que entrou na China há 26 anos, a Synopsys sempre aderiu ao conceito de crescimento junto com a indústria de semicondutores da China e forneceu suporte técnico correspondente com base no desenvolvimento do mercado local e nas necessidades industriais. Ajustar o direcionamento e a estratégia no tempo, nos diferentes períodos e etapas, de forma a focar sempre nas necessidades dos clientes. Por exemplo, após 20 anos de desenvolvimento, a indústria de semicondutores da China entrou num novo período de desenvolvimento, e o papel do capital na promoção da tecnologia e da indústria tornou-se gradualmente proeminente. Portanto, A Synopsys começou a criar um novo fundo de investimento estratégico na China. Como fundo de fundos, não só apoiou a tecnologia de chips e as mais recentes inovações tecnológicas em capital, mas também capitalizou o apoio da Synopsys através da cooperação com empresas chinesas locais e instituições de investimento. O poder capacita empresas inovadoras a crescerem rapidamente.

Em quarto lugar, o pré-requisito para o crescimento das fusões e aquisições é que os seus próprios produtos e capacidades de mercado sejam suficientemente fortes. Devido aos elevados requisitos técnicos das ferramentas EDA e aos muitos links envolvidos, até agora nenhuma empresa local cobriu todo o processo. É verdade que a história do desenvolvimento da EDA é uma história de fusões e aquisições, mas apenas confiar em aquisições de capital não pode resolver eficazmente o problema da acumulação tecnológica relativamente superficial na indústria local da EDA. Ge Qun enfatizou que a Synopsys está prestes a comemorar seu 35º aniversário, mas a maioria das fusões e aquisições da empresa ocorreram 10 anos após a criação da Synopsys. Ele ressaltou: "Acreditamos que o enorme mercado da China dará origem a excelentes empresas de EDA, mas o crescimento depende da sólida tecnologia e base de produtos da empresa, e a confiança e o reconhecimento dos clientes locais podem ser obtidos primeiro. capacidade de digerir e adquirir .”

Conclusão

Ge Qun enfatizou que as oportunidades de mercado e os desafios técnicos trazidos pela digitalização coexistem, e a cadeia da indústria de semicondutores pode enfrentar várias incertezas a qualquer momento, mas ele acredita que o "chip people" tem resiliência suficiente para se adaptar a um mercado e indústria tão altamente dinâmicos. mudanças. "Como parte importante da indústria de semicondutores da China, a Synopsys pretende fornecer ferramentas mais completas e inteligentes para a indústria chinesa." Ele propôs "+ Synopsys" para defender o estabelecimento de uma comunidade com um futuro compartilhado para a indústria de chips. "Esta Synopsys é um trocadilho, não necessariamente com as ferramentas da Synopsys, mas mais esperança de que todos os parceiros e clientes possam ter mais novas tecnologias, novas ideias, novas ideias e esperança de que a família da indústria de semicondutores da China obtenha maior qualidade e maior velocidade de desenvolvimento com o ajuda do 'Novo Pensamento'." (Revisão/Sami)

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