时间: 2024-01-29 08:09:43 作者: 半岛官方登录入口
扫描或点击关注中金在线月,美国商务部宣布将收紧对中国 AI 芯片出口管制,逐步扩大对先进芯片和芯片制造设备的出口限制,同时还将42家中国企业追加列入出口管制“实体清单”。卡在中国半导体产业脖子上的绳索越收越紧,中国半导体企业怎么样才可以突破重围?近日,我们与达泰资本创始管理合伙人叶卫刚先生展开对话,深入探讨中国半导体行业的突围之道。叶卫刚认为,半导体行业唯一且正确的路就是长时间坚持,未来依然是半导体的黄金十年。
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达泰资本是专注于早期创业投资的专业投资机构,从始至终坚持“投硬、投早、投生态”的投资策略,主要在集成电路、人工智能为主的新一代信息技术领域投资,同时着重关注智能汽车、智慧金融、智慧医疗、智能制造等细分场景,投资的许多企业成长为各自行业领军企业、独角兽企业甚至千亿市值企业,包括CPO概念龙头中际旭创(创业板:300308),AI芯片独角兽燧原科技,智能驾驶芯片独角兽黑芝麻,智能驾驶域控制器龙头宏景智驾与半导体IP龙头奎芯科技等。
Q:中国的半导体行业,为什么在最近几年有一种“突飞猛进”的态势,背后的原因是什么?
叶卫刚:在过去20年,中国一直都是全世界最大的半导体市场,消费了全世界40%以上的芯片,但都没有把中国的半导体产业做强。这是因为早年中国企业购买的半导体芯片,大多数都用在组装产品并出口到海外,最终的消费者市场和产品决策的公司都在海外。然而在最近十年里,国内的产品消费飞速增加,国内的企业(如华为、联想、海信以及一汽、二汽、上汽等)对采购决策的影响也慢慢变得大。从市场角度来看,中国半导体产业一直都很大,尤其是在本土需求方面,近年来更是不断增长。
随着全球的地理政治学博弈以及国家宏观政策变化,半导体行业被“卡脖子”的现象愈发突出,政府逐渐重视半导体产业,并且拿出真金白银支持半导体产业,配备了各种税收和人才方面的扶持政策,半导体企业上市还有绿色通道。同时,长期资金市场和股民也看好,这几年即使股票市场跌宕起伏,半导体企业的 IPO、后市的表现都比较亮眼。市场大且存在卡脖子问题,政府全力支持,长期资金市场看好,这是中国半导体行业加快速度进行发展的主要因素。
Q:您谈到了中国半导体处于“大而不强”的状态,现在制约行业发展的瓶颈在哪里呢?
叶卫刚:半导体是一个很长的产业链,基本上在所有的环节都存在一些“卡脖子”的问题。因为被媒体广泛报道,芯片设计和制造这两个环节大众都知道被卡得很厉害,例如,最高端的芯片,中国在设计上跟美国比还有很大的差距,而美国对高端芯片的出口限制不断收紧;像海思等一些中国芯片企业,设计能力也很强,但芯片设计出来人家不给你生产。
而实际上,大多数人都不了解的是,在半导体产业的上游,芯片设计所需的两个核心要素 EDA 和 IP 也被卡得很严重。现代芯片的规模和高度复杂化决定了需要依赖自动化电子设计(EDA)工具来完成,EDA 基本上卡在 Cadence 和 Synopsys 两家美国企业手里。
比较大型的半导体芯片,例如 SoC 这种级别的,不可能是从零开始做设计的,一些经过验证的软硬件模块(IP)是搭建芯片的基础。目前大范围的应用于移动电子设备、工业、汽车、物联网等嵌入式 CPU 的 IP 大多数都在英国的 ARM 公司手里,但 ARM 公司最新的 V9 架构中国企业拿不到授权,现在只能继续用 V8 架构的核。除了 CPU 外,很多数据通讯接口的 IP 也都卡在 Cadence 和 Synopsys 两家公司手里。
当然在产业链的下游,在生产制造端除了光刻机设备外,还有光刻胶等耗材等等也存在“卡脖子”,这些特别重资产的环节需要“国家队”来克服。
Q:为了突破 ARM 等外国公司的技术垄断,半导体行业都做了哪些努力呢?
叶卫刚:近几年,人工智能、电动汽车、无人驾驶、万物互联等新形态产品需求爆发,拉动了新型半导体的需求,但全世界95%以上跟移动电子设备有关的芯片,包括手机里的芯片,甚至慢慢的变多的 PC 、服务器芯片,最核心的 IP 就是嵌入式 CPU。 CPU 最强大的能力不光是它架构本身的技术,更在于它的生态。目前,ARM 在这样的领域一家独大,如果想突破它的垄断,只能另辟蹊径建立一个新的生态。
RISC-V 与 ARM 同属精简指令集架构,但它是开源的,不需要付权利费就能够正常的使用,RISC-V 的产业联盟总部也不受美国控制。中国企业抓住了这个机会,现在 RISC-V 产业联盟的核心企业一半以上是中国企业,包括华为、阿里等。由于 RISC-V 是开源的,企业拿到 IP 核之后能够准确的通过自身需求进行包括指令集在内的修改,非常灵活。芯片企业在修改完成后还可以发回到产业联盟,别的企业也会为它编写软件,各个企业都为这个生态作出自己的贡献,新的生态就慢慢形成了,这是跟以往买 ARM 授权最大的不一样。未来十年,中国半导体产业将加速国产替代,越是“卡脖子”问题严重的领域,机会就越大。Q:通过 RISC-V 生态逐步突破 ARM 的垄断,行业巨头能起到带领中国企业突围的作用吗?
叶卫刚:我们正真看到像华为、阿里等行业巨头,他们的技术实力很强,通过优化完善能做出一些功能强大的SoC,用于自身的产品线以满足特定需求。同时,市场上有大量的芯片设计企业,它们的研发能力不像巨头那么强,也不具备足够的资源组建团队来进行 CPU 的优化和重新设计。
所以,我们应该有一个企业基于 RISC-V 架构,将开源的内容引入,做修改、优化和完善,并将其推向市场,让大大小小的半导体企业都能把 RISC-V 用起来,这对促进整个产业链的发展和推动 RISC-V 生态的成长是至关重要的。目前,无论国外还是中国, RISC-V 产业链中都缺少这种从事 IP 设计的公司。
达泰资本瞄准这一个市场缺口,决定孵化一家专门做 IP 设计的公司,作为突出重围的“尖兵”,此公司就是隼瞻科技。隼瞻科技的种子轮、天使轮都是达泰资本领投的,它的发展路径非常清晰,除了不断推出性能越来越强大的 RISC-V IP 之外,还向下游芯片客户提供设计自动化的工具(EDA),并按照每个客户不同的研发能力配置,不同的业务需求,提供完备的解决方案。
Q:隼瞻科技为什么具备突出重围的“硬实力”,具体来说是怎样推动行业 RISC-V 生态发展?
叶卫刚:隼瞻科技能根据芯片客户的真实需求给予不同的解决方案,这是由隼瞻的处理器核 IP 研发跟设计自动化工具(EDA)这两个核心能力决定的。
对于基础需求的客户,隼瞻能够给大家提供一系列 RISC-V 处理器核 IP ,并采用 DSA 专用处理器设计思路,在保证ASIC 级别的PPA效率基础上,提供优秀的可配置和可扩展特性,为客户达成性能、功耗、硅成本的最优解。而对于产品性能要求更高、对产品应用特性有特别需求,甚至希望对 IP 核再做逐步优化的客户,隼瞻科技还提供了设计自动化工具 Wing-Studio ,能够准确的通过客户芯片设计需求自主探索架构;同时,它也能够准确的通过芯片设计师的意图进行方案的初步评估,通过软硬件仿真模拟对比不同的方案,从而大幅度的降低了专用处理器的设计门槛。
目前,隼瞻科技的 EDA 工具已经能够很好地完成自动化仿真和评估。在未来,会有大量的芯片工程师通过这一个工具,做各种不一样的 CPU 设计,这些宝贵的行业数据会用于训练人工智能,这样,中国的半导体行业就拥有了 AI 加持的 EDA 工具平台。
针对从入门级到中高端的 IP 核需求,隼瞻科技提供了一套“双翼齐飞”的解决方案,能够联动行业上下游企业一起推动 RISC-V 生态的构建,以此来实现国产替代的全新突破。
叶卫刚:要做 IP 设计,还要做 EDA 工具,这对人才和团队的要求非常高。要做好 IP 核的优化设计,需要三种关键人才:第一种是懂 CPU 设计的,我认为至少在那三家全世界顶尖的公司工作10年以上的,才能叫懂 CPU 设计;第二种是对整个 SoC 设计流程很熟悉的人, 因为 IP 核是卖给做 SoC 设计的工程师,你一定要了解他们的设计流程,清楚他们怎么样去使用 IP 核;最后,还得有对晶圆生产非常了解的人才,因为做 IP 要不断快速迭代,必须跟晶圆厂的关系好,掌握最新的工艺还能够拿到产能。这三类人才都具备的情况下,才有机会做好一个 IP 的生意。做 EDA 也就是 CPU 自动化设计工具,要求就更高了,不光要懂 CPU 设计,还得懂 EDA 开发和软件工程,这种高品质人才在市场上更是凤毛麟角。
作为勇于探索商业模式的公司,必须仰望星空,“变革处理器设计方法学”就是隼瞻科技的星辰大海。但同时创业也需要脚踏实地,路要一步一步走,城墙得一砖一瓦地垒,山头要一个一个地攻。但隼瞻不是一个人在战斗,通过做 IP 研发和 EDA 平台,隼瞻会和行业的上下游企业携手共进,一起把中国乃至全球的 RISC-V 生态做大做强。
Q:隼瞻科技目前还处于初创阶段,怎么样看待它和国内行业巨头的关系,您对它有什么期望?
叶卫刚:作为隼瞻科技的投资人,我希望它未来能够投身到更大的半导体行业生态建设当中去。随企业的成长,我们会以技术实力和产品质量说话,让客户慢慢的变多,口碑慢慢的变好,并逐步争取在国际 RISC-V 联盟里有一定的话语权和影响力。
因为这是一个足够大的蓝海市场,隼瞻和国内行业巨头之间总体来说不存在竞争关系,或者可以说是共襄盛举。首先,华为、阿里这些大企业销售的产品和隼瞻并不重叠,其次这些巨头的芯片需求其实非常旺盛和多样化,他们内部开发团队未必能充分满足所有需求,隼瞻将来也可以为他们提供更灵活的解决方案。
如果把目光放得更长远,我希望隼瞻科技可成为中国的 ARM。ARM 是封闭的生态,而隼瞻拥抱的是 RISC-V 的开源生态,基于这种生态,隼瞻科技有望打造中国处理器的高边疆。