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集成电路产业发展离不开的9大关键词

2019-12-05 08:50
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一年一度的中国集成电路设计业年会(ICCAD)无疑已经成为国内集成电路产业最热闹的一次产业集会,近日刚刚结束的 ICCAD 2019 汇聚了来自集成电路产业全产业链的公司和企业领袖们,期间的讨论可谓在横向的覆盖范围和纵向的深度上都让人印象深刻,而这些讨论都不可能避开近年来持续走热的一些技术的热点话题,也离不开当前一些重要的政治、经济和产业趋势。

其中,对于那些持续走热的几个话题,呈现了一些不同的走势,如

5G

众多与会嘉宾一致的观点是 5G 在 2019 年以及未来几年内将给集成电路产业带来巨大机会,从基础设施到产业终端等将迎来一波旺盛的市场行情。

台积电(南京)总经理罗镇球

台积电(南京)总经理罗镇球称,“台积电离终端产品有些距离,但在 5G 发展过程中,台积电肯定积极参与,因为关乎未来走向。实现一个可以被市场认可的 5G 芯片需要完整工艺与设计平台的支撑,这个平台包括先进与成熟特殊工艺, EDA 工具,功耗优化方法,完备的 IP 平台,才能达成省电、高带宽和低时延的规格要求。这需要搭建一个完整的产品开发生态系统,而 5G 芯片是最终的实现结果。。”

AI

如 AI,这个话题就比较复杂了。虽然这是一个产业大趋势,但在这两年形成的产业泡沫将在近期内被逐渐击破。

芯原董事长兼总裁戴伟民

芯原董事长兼总裁戴伟民直言,“目前 AI 算法的门槛已经比较低了,几十年积累下来,基本的算法都可以找得到。而算法变成芯片以后,要有地方放,什么场景放下去?现在的问题是芯片估值很高,AI 公司下半年将遭遇挑战,因为要面临落地和应用场景的问题。”同时戴伟民指出,“AI 芯片的另一个问题是,如何善用小数据,多大的数据才算大?有的时候没有所谓的大数据就不要做了吗?如何利用精准的小数据发展应用,是值得大家考量的事情。”而“明年 AI 公司也许会更困难,或将看到前两年因为 AI 热潮而涌向这一领域的人才回流到一些传统的芯片设计公司。”

索喜科技中国事业部总经理刘珲

索喜科技中国事业部总经理刘珲也提到,“AI 芯片的关键问题不在于使用什么新架构,而在于产品落地,在于紧扣行业、深耕行业以及对行业的深入理解,然后把硬件做到符合行业要求。”

戴伟民则补充,“就 AI 发展落地而言,现在先做好硬件,将来软件一定是重中之重。现在通用的 CPU、GPU、DSP、FPGA 这几种架构都可以用做 AI 硬件实施。未来算法不断演进,软件不断发展,架构也会越来越优化。”

Cadence 南京凯鼎电子副总裁刘矛

围绕 AI 的另外一个话题是其之于 EDA 工具的功能优化的价值,这两年 EDA 工具厂商纷纷推出 AI 工具的概念,因为 AI 更多是基于大数据的训练和建模,而具体到芯片设计的流程和环节,涉及到前端的设计、仿真验证环节,和后端的布局布线和版图 layout 环节,相对而言,后端的流程会更加容易有些可遵循的规范和规则,而前端的设计、仿真环节因其设计的复杂度则很难建模。对此,Cadence 南京凯鼎电子副总裁刘矛表示,“在模拟和数字设计的后端,在不影响原来设计方法学的基础上,确实可以很快的看到 AI 给设计带来的提高。而目前我们也看到 AI 在 EDA 应用里不光是在后端,我们的一个团队从 7、8 年前开始研究 AI 对前端设计包括仿真上的帮助。”

对于如何解决 EDA 工具训练所需的大数据的问题,刘矛坦言,“很多设计公司并不希望把自己的数据共享出来放到一个大的平台上,如果这个理想可以实现的话,EDA 软件可以有大量的数据库学习,效率一定会越来越好。当然这其中涉及很多问题,包括专利的问题、法务的问题等。所以在早期,我们还是以 Cadence 自己多年积累下来的研发数据为主来对工具进行训练和建模,因为 AI 就是越学越聪明的,交付给客户后他们也可以通过自己的设计产生的数据不断去学习和训练。”

SiFive 公司全球 CEO Naveed Sherwani

作为 RISC-V 领域的引领者,SiFive 公司全球 CEO Naveed Sherwani 也给出了他的观点,“我们所说的后端包括模拟、验证、测试,AI 应用于设计的后端确实会更加容易,前端则非常有挑战。”他所指的前端涉及到 SiFive 公司所面向的 IP 领域,他提出的解决方案是“通过使用模板来限制用户的设计选择数。首先创建模型,客户只需在模型中做出选择,我们就可以利用 AI 来更好的给出建议,因为在这些有限的模型中,AI 已经将很多数据进行了预先验证。同时非常重要的一点是需要有开放的基础设施,如果是封闭的接口,AI 是无法进步的。必须是开放的接口,让每一个阶段的数据库能够和他人分享。只有不同公司都做出了贡献,才能让大数据及 AI 更快地成为现实。”

Chiplet

系统集成的概念在摩尔定律将走到极限的今天其价值越发凸显,而对于这一概念和技术趋势,行业领袖的也有各自不同的一些解读和看法,其中刘珲称,“Chiplet 可以解决两大问题,一是在先进工艺节点早期阶段,一些复杂高速的模拟或接口电路的有无问问题;另一个是灵活性问题,例如有些芯片在不同场景下,对接口或模拟的通道数量要求不同,如果都集成在一颗 die 上缺乏灵活性,PPA 方面难以做到最优。Chiplet 通过数字和模拟更好地解决了场景化的灵活性问题。”但他也指出,“挑战依然明显,例如接口标准化、接口间巨大的数据量造成裸芯片和裸芯片间互联所产生的大功耗,以及高成本所带来的未来大规模化应用等课题。”

戴伟民看好 Chiplet 的未来趋势,认为 Chiplet 可以解决 7nm、5nm 及以下工艺中,芯片的性能、成本和设计复杂度的平衡问题。但也表示,目前还存在不少需要克服的问题,“包括很多技术还不够成熟,以及业内要尽量保持开放性的问题,因为 Chiplet 技术是将不同工艺、不同厂商的模拟、数字、射频等产品用系统集成的方法集成于一个封装,就需要相关的设计、制造厂商都有很好的合作。”

西门子旗下业务明导荣誉 CEO Walden C.Rhines

西门子旗下业务明导荣誉 CEO Walden C.Rhines 也支持这个技术是不可避免的下一步,而他同时表示 Chiplet 其实已经是老技术,归根结底是一种异构技术,目前手机里的射频部分就有类似封装。而目前 Chiplet 存在的问题,“还包括成本较高,即测试组装太贵,同时要保证放进去的技术和芯片要满足应用的要求,如果其中一个损坏,也会让成本上升;另外一个问题是,传统的半导体技术与现有半导体技术分离,在厂商做异构封装时,他们有不同的术语和不同层面的技术、方法,设计流程往往是更加定制化的,也会给集成系统 Chiplet 造成很大的难度。当然今天我们这些模块化的技术,也在进行扩展。”

这些都需要业者在未来不断攻克和解决。

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