5G、人工智能、网联技术、新能源等底层技术的不断成熟，带动下游应用领域电动化、智能化不断发展，从而持续推动全球半导体产业平稳增长。预计到2025年，全球半导体产业市场规模将达到630亿美元。随着技术的进步，消费电子、通讯、汽车、工业等各领域将迎来产业变革，进一步扩大半导体总需求。

随着数字化转型和“双碳”目标的确立，以及疫情常态化和半导体产业进入后摩尔时代，这一系列变化将给半导体产业带来哪些变化？目前产业的技术趋势和芯片设计开发商的需求又有哪些变化？ 带着这些问题，集微网很荣幸邀请到 Synopsys全球高级副总裁兼中国区董事长葛群先生 透过数字化转型根源技术提供商的视角来探寻中国半导体产业的未来轨迹。

Synopsys全球高级副总裁兼中国区董事长葛群先生

第一个问题：数字化转型是否打破了半导体行业的周期性发展？

疫情对全球芯片供应链的影响显而易见，由于各个国家和地区从疫情中恢复的程度不同，供给侧产能受到不同程度的制约。同时，疫情的爆发刺激并加速了全球数字化的发展，导致芯片制造产能达到峰值。面对旺盛的需求，供需失衡造成了需求缺口。Gartner在今年第二季度发布的报告中指出，全球半导体库存指数低于0.9，表明全球市场正处于半导体严重短缺时期。  

Synopsys 全球高级副总裁兼中国区董事长葛群指出，事实上，过去几十年来，半导体行业一直呈现出强劲的周期性发展模式。 “尽管业界已经开始讨论本轮半导体周期的顶点何时出现，产能不足导致的缺芯现象何时能得到缓解，但我认为 随着数字化转型带来更大的半导体刚需，“缺芯”或许是未来五年无法回避的话题。=

葛群表示，数字化进程不仅能重塑产业逻辑和经济形态，还能进一步释放科技创新活力，开拓新的经济增长点。由此催生的数字经济相关产业地位有望进一步提升，人工智能、5G通讯、云计算、元宇宙等领域将得到足够的政策支持，技术进步和产业快速成长将为人才提供巨大的舞台，也为资本市场提供优质的投资赛道和宝贵的投资机会。

“数字化转型是把现实的物理世界投射到数字世界的过程，未来存在了几十年、几百年的传统产业，会融入数字技术，然后进行优化，最终让生产效率、生产力更高，让产业规模更大。”传统产业数字化转型是中国产业升级的核心，中国在这方面无疑走在了世界的前列。他指出，“数字化转型过程初期会有阵痛，会有很多技术挑战，也会有不适，生态链发展也会不平衡。芯片作为支撑数字经济成长的基石，其重要性不言而喻。数字经济也为芯片带来了更多的市场需求。”

葛群解释，如果简单描述一个数字化任务，它包括感知—传输—云端/边缘处理—通信任务—端到端的控制动作。 在感知环节，需要大量各类的传感器；在传输环节，需要WiFi、蓝牙、5G/6G，甚至Starlink等新兴的网络连接技术；在计算处理环节，需要各种算力强大或者节能的CPU、GPU、DPU、内存等，如果这个环节产生的数据要进一步挖掘，就需要各种AI推理、训练和加速芯片；最终数据处理完成后，还要通过通信送到终端去进行操作，去体现或者引导人的生活，就需要各种精准的控制器。 “所以在数字经济时代，人们生产生活的每一个环节都离不开芯片，这将为芯片行业创造指数级的市场容量。”

数字化浪潮之下，无论是生活物质的制造，还是汽车的电动化，整个社会已经无法回到没有芯片就能运转的状态。 数字化的趋势已经改变了社会的架构，而爆发点还未到来，所以他认为这种可预见的、更大的需求将改变过去几十年半导体行业周期性的波动，而且近期全球各地新建的芯片制造产能都需要2到3年的时间才能投入量产，所以预计5年内芯片的需求还无法完全满足。

第二个问题：创业+跨界做芯片，谁来掌握未来芯片设计？

日益庞大和多样化的应用需求推动了芯片产业的蓬勃发展。 市场研究公司IBS预测，1年全球集成电路产业规模将超过2030万亿美元，是2.6年的2020倍。 这一估计仍显保守，没有考虑数字化大跃进带来的新需求。芯片设计初创企业如雨后春笋般涌现，各类互联网、汽车、手机等系统厂商也纷纷加入“造芯”的行列。

葛群在日前的新思开发者大会上分享了2021年的调研报告，指出市场和资本最为关注的六大芯片初创赛道，包括汽车MCU、自动驾驶ADAS、GPU、WiFi 5/6、DPU、AIoT。 此外，随着互联网、手机、汽车等系统厂商的成长和竞争的愈发激烈，越来越多的企业走上了自主研发的“造芯”之路。

"中国是世界上唯一拥有联合国产业分类全部工业门类、体系能力最强的国家。 在最大的市场需求和系统能力的支撑下，过去基于已有的芯片功能来设计终端系统的方式，转变为根据终端系统的要求来定义芯片的功能。当这种需求越来越不能满足时，不少系统商、互联网公司走上了自研芯片的道路。”葛群说，“背后的逻辑是差异化的需求，促使系统商通过实现自己的芯片来巩固对终端市场的把握能力。”

无论是芯片创业者，还是跨界造芯者，产品上市时间都是芯片开发者面临的最大挑战。同时，随着芯片制程工艺的演进和系统级架构的变革，芯片设计的规模和复杂度呈几何级增长。 葛群指出，作为芯片设计的基石，新思科技等EDA及IP提供商将在这一转型中扮演越来越重要的角色。

“比如新思科技推出的解决方案，就是将芯片设计思路抽象出来，将底层细节和经验结合到工具中，形成设计方法论。芯片设计工程师可以使用高级硬件描述语言编写代码，实现芯片功能。经过功能验证后，再通过逻辑综合工具将硬件描述语言转化为逻辑电路图，最终进入制造环节。这大大提高了芯片设计的效率，引发了芯片设计行业的流程变革。” 他表示：“新思科技一直在引领芯片设计从抽象描述到具体实践的工具创新，未来会进一步提高芯片设计的抽象程度，用更高级的语言来描述系统和芯片，然后将其转化为芯片来解决系统级的问题。这就是我们‘SysMoore’的理念，从更高的维度去思考解决半导体行业挑战的设计方法论。”

Synopsys 的目标是，一方面通过整合设计工具和芯片生命周期管理平台，解决不同工艺特别是硅片工艺的建模和抽象问题，让人类能够更好地利用不同工艺特别是先进技术进行创新。另一方面充分利用 AI、云、大数据等技术，让 EDA 算法更加强大，增强 EDA 性能，降低芯片设计的门槛，让更多人参与到芯片设计中来。

那么问题来了，在新的需求之下，未来谁将主导芯片设计，系统厂商、芯片厂商、EDA厂商？

对此，葛群认为， 系统制造商 在于他们对自家的终端和客户需求理解得很好，但对很多芯片架构/微架构的理解不如传统芯片公司，也不熟悉如何高效地运营一家芯片设计公司。“系统公司的产品开发和芯片开发的习惯和逻辑有很大区别，比如系统公司的终端产品更新周期很快，需要尽快上市，如果软件有Bug，可能要连夜调试，大概需要18个月才能生产出来。”他指出，“过去几年，一直有系统公司、软件公司试图在中国做芯片，他们面临的最大挑战是面对众多的芯片架构，不知道如何实现自己的要求，哪种架构最合适，哪种制造工艺最适合。”

一个的优点 芯片设计公司 是对芯片架构的理解，以及根据时间窗口用合适的工艺、最优的成本做出芯片的能力，但缺乏对系统和终端应用的深入学习。芯片设计公司需要找到好的系统公司合作，深挖需求，提供灵活的、能适配多种终端应用的通用芯片。

针对这两类客户，Synopsys提供了完全不同的服务。 葛群表示，对于系统厂商来说，目标是通过各类IP模块、设计工具，帮助他们解决芯片架构、工艺的选择；对于芯片公司来说，目标是通过仿真验证、快速原型设计等方式，能够更快、更简便地在芯片生产出来前模拟出实际的性能、功耗等性能，节省成本和设计周期。 “从某种意义上来说，EDA 的目标是积累和数字化以往的芯片设计经验，以便过去的经验可以快速高效地重新利用到未来的芯片设计中。DSO.ai 技术的概念，是业界首个帮助客户用自主 AI 系统设计芯片的解决方案。Fusion design+DSO.ai 可以帮助客户用 AI 系统设计和开发芯片，并取得最佳效果，设计流程和上市时间也是最快的。”

此外，这两类客户在资源和晶圆厂等产业链支持方面也都是全新的领域。对此，葛群强调，新思科技一直致力于成为越来越大的产业链合作伙伴，并通过“朋友圈”的力量，满足客户的每一个系统场景、每一个细节需求。”Synopsys的优势在于能够从最底层的工艺优化、芯片优化到软件优化推动整个流程的优化，从而达到更高层次的优化和更高层次的抽象。 我们有很多合作伙伴可能已经在某个细分领域深耕多年，但缺少像Synopsys这样最完整的工具链；Synopsys也发现一些本土EDA公司在某些点工具上做得非常亮眼，所以Synopsys也非常积极地与本土产业链上下游，甚至与同行进行合作，目标是为客户提供更优质、更完善的工具和服务。”

例如，在新思科技与信和半导体在先进封装领域的合作中，客户利用新思科技的设计工具导出芯片版图数据后，可以直接导入到信和的封装设计工具中进行进一步的设计，无需再次对数据进行迭代。 “这是一个很好的合作范例，让我们的中国客户在不改变现有生态工作流程的情况下，享受到芯片和最先进的基于2.5D/3D的封装设计和分析工具。”他强调，“新思科技在中国产业链选择的合作伙伴可以实现很好的互补，我们的合作不是口号，而是实实在在让双方共同的客户享受到合作带来的价值和收益。”

第三个问题：国产EDA能否借鉴Synopsys的发展经验？

近期，国内EDA公司数量快速增加，融资案例数量也同步增多。据不完全统计，截至64月底国内EDA企业数量已达1家，在资本的热情推动下，融资活动也十分频繁，且融资规模较大。在资本和政策的倾斜下，一些仅成立2-XNUMX年的公司意图通过并购的捷径快速成长。表面的繁荣之下隐藏着诸多隐忧。那么，国内EDA厂商能否借鉴Synopsys的发展经验呢？

葛群指出，值得我们借鉴的是新思科技发展中始终坚持的“长期主义”的底层逻辑。

他强调，首先要重视人才培养。 EDA是技术创新的源头，是集成电路产业的根基技术，EDA技术本身的创新尤为重要，但目前EDA人才市场的状况不容乐观，EDA人才培养周期从大学研究到实际应用往往需要十年之久，创新需要重视。 新思科技非常重视人才培养和人才阶梯的搭建，每年30%+的研发投入，包括详细的人才培养计划，成立联合实验室、培训中心和新思智库，举办国际会议和海外培训，以及与高校合作进行课程改编等。

二、持续研发，尊重半导体产业发展规律。 EDA公司应该尊重半导体行业的发展规律，持续投入研发，在研发过程中要注意与下游龙头芯片设计公司、晶圆厂甚至封测厂商的全方位合作，让EDA公司第一时间了解到最新的工艺相关信息和资料，从而不断更新EDA和IP产品，满足下游客户的最新需求。 新思科技近三十年来一直与台积电、英特尔、三星、Arm 等全球领先的产业链公司保持合作关系，并持续开发适用于最先进工艺的 IP 产品。不过葛群强调，保持对前沿技术的投资必然会涉及风险。并非每一项投资都会成功，但这是公司成为领导者的唯一途径。

三是要树立以客户为中心的理念，全方位赋能客户成功。 新思科技进入中国26年以来，始终秉持与中国半导体产业共同成长的理念，根据本土市场发展和产业需求提供相应的技术支持。在不同时期和阶段及时调整方向和策略，始终以客户需求为中心。例如，中国半导体产业经过20年的发展，进入了新的发展时期，资本对技术和产业的推动作用逐渐凸显。因此， 新思科技开始在中国设立新的战略投资基金，作为母基金的形式，不仅在资本上支持芯片技术及最新的技术创新，同时通过与中国本土企业及投资机构的合作，借助新思科技的支持，为创新企业快速成长赋能。

第四，并购成长的前提是自身产品和市场能力足够强大。 由于EDA工具技术要求高、环节多，至今没有一家本土公司覆盖全流程。诚然，EDA的发展史就是一部并购史，但仅仅依靠资本收购并不能有效解决本土EDA行业技术积累相对较浅的问题。葛群强调，新思科技即将迎来35周年，但该公司的并购大多发生在新思科技成立10年后。他指出，“我们相信中国庞大的市场会催生出优秀的EDA公司，但成长取决于公司扎实的技术和产品基础，以及本土客户的信任和认可，而这些都需要公司消化和收购的能力。”

结语

葛群强调，数字化带来的市场机遇与技术挑战并存，半导体产业链随时可能面临各种不确定性，但他相信“芯片人”有足够的韧性，能够适应如此高度动态的市场和行业变化。 “作为中国半导体产业的重要组成部分，新思科技旨在为中国产业提供更完善、更智能的工具。”他提出“+新思科技”，倡导建立芯片产业命运共同体。“这个新思科技是双关语，不一定是用新思科技的工具，更多的是希望各位合作伙伴、客户能够有更多的新技术、新思路、新理念，希望中国半导体产业大家庭在‘新思维’的帮助下，获得更高质量、更高速度的发展。”（校对/萨米）

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