在當(dāng)前的形勢(shì)下業(yè)界共識(shí)是，如何在沒有先進(jìn)工藝的情況下發(fā)展市場(chǎng)上最需要的成熟工藝、打造特色工藝，并結(jié)合架構(gòu)創(chuàng)新、先進(jìn)封裝等，實(shí)現(xiàn)芯片性能的系統(tǒng)級(jí)提升。在第29屆中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)2023年會(huì)暨廣州集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇（ICCAD2023）上，來自晶圓代工廠、封裝企業(yè)以及IC設(shè)計(jì)企業(yè)的高管們共同探討了工藝、技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)等話題，分享了許多精彩見解。

結(jié)合本土化需求的晶圓代工與封裝

榮芯半導(dǎo)體成立于2021年4月，總部位于中國(guó)浙江省寧波市，是致力于成熟制程特色工藝的集成電路制造企業(yè)。榮芯半導(dǎo)體在江蘇淮安和浙江寧波建有12英寸集成電路生產(chǎn)線。公司晶圓制造主要聚焦90-55nm的12英寸芯片生產(chǎn)線，覆蓋六大種類芯片制造，分別為CIS、TDDI、功率器件、電源管理、OLED Driver、NorFlash。

榮芯半導(dǎo)體投資人包括北京君正、美團(tuán)、韋豪創(chuàng)芯、元禾璞華、紅杉資本、清控銀杏、民和投資、鋆昊資本、馮源資本等不少產(chǎn)業(yè)投資人。這些投資人已經(jīng)成功投資了產(chǎn)業(yè)鏈上下游不少的企業(yè)。榮芯半導(dǎo)體CEO白鵬表示，資本的投入不僅是資金還是資源，榮芯半導(dǎo)體作為晶圓代工廠在起步之初，某些技術(shù)平臺(tái)可以和大客戶深度戰(zhàn)略性的綁定，共同在產(chǎn)品端和工藝端進(jìn)行優(yōu)化。他說這是榮芯半導(dǎo)體的一個(gè)特色，也有利于公司的成長(zhǎng)。

圖：榮芯半導(dǎo)體CEO白鵬

據(jù)介紹，榮芯半導(dǎo)體的寧波工廠處于規(guī)劃中，預(yù)計(jì)2025年完工。寧波工廠投產(chǎn)后，也會(huì)做比較先進(jìn)的邏輯工藝，比如40nm甚至28nm都有可能。榮芯未來會(huì)打造的幾大產(chǎn)品平臺(tái)包括CIS、BCD、模擬和模數(shù)混合等。

Tower Semiconductor中國(guó)區(qū)運(yùn)營(yíng)副總裁秦磊談到，以CMOS角度來看，40nm在國(guó)內(nèi)屬于成熟工藝，先進(jìn)工藝更多是在22nm\14nm以下。成熟工藝與先進(jìn)工藝很難拿數(shù)字節(jié)點(diǎn)區(qū)分。同樣的性能指標(biāo)，在0.35微米、0.18微米或是12寸65納米都可以做到。這個(gè)參數(shù)的衡量已經(jīng)不是工藝節(jié)點(diǎn)，而是頻率或噪聲系數(shù)。以BCD工藝來看，用0.18微米到55nm來做的都有，在晶圓代工廠主要還是看電壓、驅(qū)動(dòng)電流和隔離度等參數(shù)。

圖：Tower Semiconductor中國(guó)區(qū)運(yùn)營(yíng)副總裁秦磊

誠(chéng)然，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)上國(guó)內(nèi)Fab與國(guó)外有差距，即便在模擬方向也有不少空白。秦磊舉例說，CMOS圖像傳感器已經(jīng)有豪威、思特威、格科微等市占率很高的企業(yè)。但像單反類的圖像傳感器等更高質(zhì)量的產(chǎn)品還得靠工藝參數(shù)。

對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)的壓力，秦磊表示一方面是國(guó)際巨頭的人工成本貴但單顆芯片成本可以做到極致，國(guó)內(nèi)企業(yè)也要把成本盡量做低。二是產(chǎn)品種類的豐富度，把不同規(guī)格的產(chǎn)品做全。同時(shí)在設(shè)計(jì)上優(yōu)化降低成本。

TSMC臺(tái)積電（中國(guó)）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球表示，除了工藝微縮本身，更重要的是將很多不同的因素綜合考量之后獲得最佳的解決方案。通過與生態(tài)系統(tǒng)伙伴的長(zhǎng)期合作，臺(tái)積電擁有基礎(chǔ)IP和標(biāo)準(zhǔn)庫以滿足不同客戶的設(shè)計(jì)需求。我們還有設(shè)計(jì)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，這樣的好處是在工藝開發(fā)初期可以將客戶的設(shè)計(jì)需求考慮進(jìn)來，未來還將提前把軟件串起來。

圖：TSMC臺(tái)積電（中國(guó)）總經(jīng)理羅鎮(zhèn)球

在談到汽車芯片的發(fā)展時(shí)，羅鎮(zhèn)球認(rèn)為，汽車電子有著對(duì)應(yīng)各個(gè)不同的安全層級(jí)的芯片的龐大需求，在制造工藝上也有不同的要求。大陸不少芯片設(shè)計(jì)公司都在推車規(guī)級(jí)芯片，但真正落實(shí)、考慮安全周全還需要下更大的功夫。

摩爾精英自建近5,000㎡快速封裝中心和1.5萬㎡SiP先進(jìn)封測(cè)基地，為客戶提供快封打樣/SiP&FCBGA設(shè)計(jì)生產(chǎn)/量產(chǎn)管理服務(wù)。

摩爾精英董事長(zhǎng)兼CEO張競(jìng)揚(yáng)分析，一家IC設(shè)計(jì)企業(yè)做的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品到了封裝階段，量小且設(shè)計(jì)復(fù)雜，出現(xiàn)這種情況是因?yàn)榭蛻粼谇捌谛酒O(shè)計(jì)時(shí)雖有技術(shù)上的特點(diǎn)但缺乏對(duì)芯片整個(gè)設(shè)計(jì)流程以及后面封裝、測(cè)試等環(huán)節(jié)的通盤考慮，同時(shí)很多公司在初期快速發(fā)展時(shí)也很難配置一支非常完整的團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行通盤考量。

圖：摩爾精英董事長(zhǎng)兼CEO張競(jìng)揚(yáng)

摩爾精英在過去五年多時(shí)間里幫助客戶一共做了1000多顆芯片、4000多個(gè)封裝，都是第一次就成功交付。之所以如此精準(zhǔn)高效，是因?yàn)槟柧⒋罱艘恢砂俣嗳烁采w芯片從IT CAD研發(fā)環(huán)境搭建到芯片設(shè)計(jì)服務(wù)到流片技術(shù)支持到封裝到測(cè)試的完整團(tuán)隊(duì)。在服務(wù)客戶的過程中踩過很多坑，也都成為服務(wù)客戶的寶貴經(jīng)驗(yàn)，避免客戶犯錯(cuò)。同時(shí)磨合了非常多優(yōu)質(zhì)的供應(yīng)商，與供應(yīng)商之間頻繁的互動(dòng)合作，也能幫助我們及時(shí)了解供應(yīng)商的產(chǎn)能及技術(shù)變化。

張競(jìng)揚(yáng)表示，芯片行業(yè)進(jìn)入到效率時(shí)代，過去追求做大做多，現(xiàn)在追求做好做強(qiáng)，芯片公司/創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)品效率成為這里面最關(guān)鍵的指標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)更快的產(chǎn)品效率，摩爾精英通過搭建一站式芯片設(shè)計(jì)和供應(yīng)鏈平臺(tái)，助力客戶實(shí)現(xiàn)高效的芯片研發(fā)到量產(chǎn)，我們目標(biāo)是成就客戶，讓中國(guó)沒有難做的芯片。

端側(cè)AI的架構(gòu)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)生態(tài)

炬芯科技的智能音頻SoC芯片在智能手表、藍(lán)牙音箱、藍(lán)牙耳機(jī)等智能終端領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在采訪中，炬芯董事長(zhǎng)兼CEO周正宇明確提出端側(cè)AI正在改變智能終端的未來。

圖：炬芯董事長(zhǎng)兼CEO周正宇

周正宇說，AI的應(yīng)用在端側(cè)所有已知的應(yīng)用和品類都會(huì)人工智能化，傳統(tǒng)算法將被深度學(xué)習(xí)或其他神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來替代，以達(dá)到更好的體驗(yàn)，比如降噪、語音識(shí)別等。同時(shí)，AI還會(huì)延伸出更多新的功能、品類和體驗(yàn)。無論如何AI必將從云端走向端側(cè)。

以炬芯的產(chǎn)品架構(gòu)來看，目前以“CPU+DSP”的雙核為主，未來炬芯會(huì)整合低功耗 AI 加速引擎，即形成CPU+DSP+NPU（based MMSCIM）三核異構(gòu)的AI SoC架構(gòu)，為便攜式產(chǎn)品提供更大的AI算力。MMSCIM即“Mixed-Mode SRAM based CIM”，屬于模數(shù)混合的存內(nèi)計(jì)算，其優(yōu)勢(shì)是精度無限，具有良好的PPA，可靠性和量產(chǎn)的一致性非常高等。

數(shù)據(jù)顯示，MMSCIM基于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的Testchip測(cè)試和估算結(jié)果，在22nm工藝下能效比能達(dá)到7.8TOPS/W，接近使用7nm先進(jìn)工藝實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)架構(gòu)NPU；MMSCIM預(yù)計(jì)在16nm下能效比能達(dá)到15.6TOPS/W，高于7nm先進(jìn)工藝下傳統(tǒng)架構(gòu)的NPU。

周正宇表示，智能手表是唯一一個(gè)適合長(zhǎng)時(shí)間佩戴且緊貼皮膚的裝置，手表的AI化十分有必要，它可以用來進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)心率、血壓、血氧等，作為日常健康管理的助手。特別是結(jié)合邊緣AI，借助專業(yè)醫(yī)學(xué)知識(shí)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，為醫(yī)療提供協(xié)助。

不過，我們也應(yīng)當(dāng)看到現(xiàn)在芯片設(shè)計(jì)大多重視硬件，往往生態(tài)建設(shè)上比較乏力。周正宇說道，就比如TensorFlow與算力之前其實(shí)中間還間隔了很多層，或者說工具，那么如何來做好這些工作，是需要生態(tài)伙伴共同來完成的。炬芯也會(huì)為AI生態(tài)建設(shè)持續(xù)貢獻(xiàn)力量。

在產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)建設(shè)上，白鵬認(rèn)為就像英特爾X86架構(gòu)的成功離不開終端應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，當(dāng)時(shí)正值PC電腦的興起。同樣的，ARM架構(gòu)崛起也得益于智能手機(jī)時(shí)代的到來。如果我們要引領(lǐng)一個(gè)新的架構(gòu)，就意味著要打造一個(gè)強(qiáng)大的應(yīng)用生態(tài)。

市場(chǎng)研判

對(duì)于市場(chǎng)景氣度的情況，羅鎮(zhèn)球分析庫存的消化已經(jīng)有所改善，但客戶對(duì)消費(fèi)者的信心不夠，這是全球共同面對(duì)的問題。不過，所有領(lǐng)域都更加需要半導(dǎo)體，它的含量、數(shù)量和價(jià)值都在不斷提升，因此半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)高速發(fā)展的趨勢(shì)不會(huì)改變。

白鵬表示，半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展處于周期性波動(dòng)，前幾年芯片庫存多需要時(shí)間來消化，但晶圓代工更著眼于工藝技術(shù)，看到的是行業(yè)中長(zhǎng)期的需求。如今業(yè)界共識(shí)行業(yè)的景氣度已經(jīng)觸底，樂觀估計(jì)明年上半年會(huì)開始反彈。在地緣政治和產(chǎn)業(yè)鏈重組的背景下，成熟工藝并沒有受到太多限制，反而國(guó)產(chǎn)化的需求之下，成熟特色工藝的市場(chǎng)機(jī)會(huì)在增加。國(guó)內(nèi)晶圓代工廠若能不斷升級(jí)成熟節(jié)點(diǎn)特色工藝的制造，那么有望獲得更多國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司之前向國(guó)外工廠流片的轉(zhuǎn)單效應(yīng)。

秦磊認(rèn)為，經(jīng)歷了市場(chǎng)最差的時(shí)期，明年整體向好但不會(huì)太好，整個(gè)市場(chǎng)在去年下半年以來主要是消費(fèi)類市場(chǎng)在下滑，工業(yè)和汽車類市場(chǎng)雖不是迅速爆發(fā)期，但將逐漸步入穩(wěn)定期。中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司可以更多投入到產(chǎn)品的精準(zhǔn)定義和高性能的研發(fā)當(dāng)中，利用上下游的資源做出更多更好的產(chǎn)品。