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产业链上下游对话IC设计服务新市场
类别:电子综合  
 
编者按:随着IC产业链分工越来越细,设计服务业随之诞生。经 过在市场上的几年打拼,国内几家大型设计服务企业的赢利状况都不 理想,他们开始尝试新的业务模式。那么,上下游厂商如何看待他们 开展的新业务,他们对设计服务目前的市场需求和未来前景如何看, 他们会如何挑选设计服务合作伙伴?请看本期视点。 特邀嘉宾

彭 红 大唐微电子技术有限公司通信集成电路设计部经理

战嘉瑾 海信集团技术中心上海ASIC开发部部长

谭 军 ARM公司中国区总裁

何 卫 中芯国际北京设计服务部资深经理

与IC设计服务公司合作情况如何?合作的业务有哪些?未来是 否还会一直把这些业务交给IC设计服务公司?

战嘉瑾

我们与设计服务公司有合作。合作内容有两部分:一是后端设计 服务;另一是量产服务。从目前来说,我们作为整机企业涉足IC设计 这一领域,后端设计不是我们的核心竞争力所在,充分利用产业链资 源中的IC设计服务企业,是我们的战略选择。

从行业发展趋势上来看,SoC级的芯片设计复杂度越来越高,一 个企业很难独自完成全部的设计流程,即使能够勉强完成,可能也不 是最优和最经济的选择,因此整个行业分工越来越细,每个环节都有 专业的厂家负责,例如,系统厂商负责SPEC定义,设计公司负责设计, Foundry负责生产,需要不同环节的合作。

彭 红

我们之前做过的几个项目都与IC设计服务公司有合作,合作的内 容主要在后端设计上,设计服务公司从RTL网表一直做到生成GDS文件, 再交给我们投片。

在与IC设计服务业合作的过程中,一方面,从长远考虑,我们如 果要控制产品的质量、成本和交货期,就要把后端设计拿回来自己做。 举例来说,从产品的质量考虑,如果把设计交给别人做,他们的出发 点是希望安全地把项目做出来;而我们的出发点是希望把芯片面积做 得更小些,双方出发点不同,做出来的产品自然就有区别。

但另一方面,后端设计服务的人才非常缺乏,而且工具非常昂贵, 一个工具要上百万美元,整套工具要几百万美元,如果做消费电子产 品,这个投资非常大。因此,目前,我们有部分低端产品的后端设计 是自己在做,如0.25微米、部分0.18微米的产品,因为这部分产品的 工具投资少些,难度也低些,可以自己做。但对于0.13微米,甚至未 来的90纳米产品,我们还不具备这样的能力,而且这部分高端设计的 工具投入太大,需要与设计服务公司合作。

谭 军

我们与IC设计服务公司有很多合作。ARM从建立第一天起,就很 重视与IC设计服务公司的合作,因为IC设计服务公司是产业链中不可 或缺的关键环节。ARM从很早起就有计划地对IC设计服务公司进行认 证,那些通过认证的公司成为ARM公司的设计中心(ADC,ARM Design Center)。目前全球有30多家ADC,大部分集中在欧美地区,如Synopsys、 Cadence和eSilicon等。目前,在中国内地,通过我们认证 的设计服务公司是芯原科技(VeriSilicon)。

设计服务公司与ARM合作的业务有两类:

一是我们的客户购买了ARM公司的IP后,如果要把业务外包给其 他公司,他们往往没有权利把一些IP都提供给承接外包业务的公司, 但客户可以把部分IP外包给经过ARM认证的ADC,这些ADC有ARM产品的 经验,也有基础IP,可以为客户提供相应的外包服务。

二是设计服务公司在做Turnkey(一站式)服务时,可以基于ARM 的产品做平台化方案,向他们的客户推广基于ARM产品的平台样品。

随着设计服务公司业务向产业链前端延伸,我们与设计服务公司 合作的机会越来越大了。现在,一些系统厂商定义芯片,而设计服务 公司为他们做代工设计。随着设计服务公司向系统厂商越来越靠近, 为了帮助系统厂商实现芯片的产品化,设计服务公司除了做Turnkey 服务外,还要帮助他们的系统客户去购买IP。以芯原为例,最近他们 就帮助自己的系统客户,到我们这进行谈判,购买了ARM7和ARM9。

何 卫

我们与设计服务公司有合作,而且业务广泛。SMIC(中芯国 际)有一个设计服务伙伴联盟,这些伙伴遍布全球,业务内容也多种 多样,包括设计用标准单元库、IP的合作开发以及多种形式的ASIC全 流程设计服务等。

IC设计服务业在产业链中是否必不可少?在芯片设计越来越复 杂、走向高端的情况下,IC设计产业链上如何进行合理分工,才能 够提高效率?

彭 红

现在很多企业不像原先只做ASIC产品,而是做SoC产品,这需要 许多系统方面的知识,如芯片应放在系统什么位置,软件如何跑,而 设计服务公司不太具备系统的知识,他们未来的发展会有一些问题。 虽然一些企业在做转变,希望成为虚拟的IDM,但从长远看,从下面 往上走,比从上面往下走,难度要大。

从世界范围看,IC设计公司可以分成三类:一类IC设计公司完全 掌握Foundry的工艺流程,甚至自己就有Foundry;第二类IC设计 (服务)公司可以进行后端的布局布线以及单元的设计;第三类IC设计 公司主要侧重做前端设计。应该说我们国家目前大部分的IC设计公司 都还属于第三类。对于这部分IC设计公司来说,其优势是在于对系统 的了解和对市场的把握。为了尽快将一个理念转化为具体的IC,这类 公司需要借助于前两类IC设计公司的服务。

在消费ic37份额逐年加大的前提下,为了控制成本和上市时 间,第三类IC设计公司也努力地将能力延伸到第二类IC设计公司的势 力范围。而对第二类IC设计(服务)公司来说,要想发展,要么需要深 入到Foundry的工艺中,建立自己提供高效快速IC设计服务的信誉, 要么转而去获得更多的系统知识,向虚拟IDM的方向发展。

目前,一些设计服务公司除了做后端设计服务外,还提供Turnkey 服务,即做完后端设计后,替客户投片,硅片的产权归设计服务公司 所有。我们不是太欢迎这种模式,我们只交给他们做后端设计,他们 把GDS给我们,我们交服务费。因为如果采用了Turnkey服务,虽然 设计服务公司一般不会拿这个芯片去生产,但一旦它倒闭或是被其他 公司收购就会产生很多问题。

战嘉瑾

设计服务有一定的发展机会。现在芯片设计都是系统级芯片(SoC), 不是由一家公司来完成的,需要多家公司合作,例如,系统厂 商定义系统架构和SPEC,专业IP公司和Foundry提供相应的IP,设 计服务企业提供布局布线、生产测试。SoC级芯片从系统定义,到芯 片设计实现,再到实现量产是一个系统工程,需要多家企业共同协作 完成。

系统厂商的核心竞争力不在于芯片设计的实现,而在于对市场的 把握以及对系统架构和SPEC的定义,而设计服务公司的核心竞争力在 于芯片的设计实现,这二者之间不存在根本性的竞争,关键在于建立 起一套好的游戏规则,实现双赢,所以,设计服务是有一定的发展机 会的。

何 卫

目前来看,IC设计服务当然是必不可少的,而且还有进一步发展 壮大之势。之所以这么说主要是因为设计服务目前有着一定的市场需 求,有着他们存在与发展的土壤。尤其在芯片设计的复杂度迅猛增加 的今天,一些芯片设计公司不得不将高复杂度的后端设计委托给专业 的设计服务公司,因为这些芯片设计公司一方面可能还没来得及更新 设计软件,另一方面还缺乏高端芯片设计的经验,他们在现阶段还不 能面对或解决这些新的问题。这些设计公司甩掉后端设计的包袱,而 由专业的设计服务公司专注于高端产品的后端设计,因此设计服务公 司的存在是合理的,这也有助于降低产品设计公司设计研发阶段的研 发成本。目前,这种分工合作的模式,能加快产品设计公司的产品上 市时间,是一种效率比较高的运作模式。

至于将来,如果产品设计公司自身的设计能力不断提高,一些系 统公司自己成立下属独立的设计公司,当他们发展到一定阶段了,能 力上来了,市场上还有没有外包的设计服务需求,这就很难说了,至 少目前这个市场是存在的。

谭 军

前几年,随着半导体产业链分工越来越细,有许多企业投入IC设 计服务行业,但不是每一家都能赚钱。我想,IC设计服务业如果往下 走,一方面,那些能够提供高端设计服务,即90纳米和65纳米设计后 端服务的企业能够生存,另一方面,一些企业要转而提供Turnkey 服务或转型去做Fabless。

在产业链上,IP供应商、IC设计服务公司以及系统厂商三方合作 的目标是要缩短产品上市时间,并降低产品上市的风险。为此,ARM 公司作为IP供应商,要向客户提供经过市场证明的高质量IP,而且这 些IP在Foundry中有经过验证的0.13微米和0.18微米的制造工艺, 使客户可以在Foundry投片,此外,我们还能向用户提供相应的工 具,如编译器、Debug工具等。

而设计服务公司根据自己的研发经验,基于ARM提供的平台,做 出平台化的方案,使方案能够满足系统厂商对系列化产品的需求,这 样能够有效降低产品的成本。

在IP方面,从成本上考虑,IC设计服务公司会做一些辅助性IP, 而关键的IP,他们还需要购买。 如何选择合适的IC设计服务公司进行合作?

彭 红

首先,我们要看设计服务公司人员的素质。如果设计服务公司只 做后端设计服务,这部分工作对人的素质要求非常高,一般来说,5 年以下经验的人都满足不了我们的要求。在这方面,我们有一个经验, 一般每个代工厂都有设计服务的合作伙伴,例如,台积电、联电和Chartered 都有与他们合作的设计服务公司,而且这些公司一般是从代工厂的设 计服务部门分出来的,他们经常与这些代工厂合作,熟悉工艺,因此, 是我们首选的对象。

其次,现在的高端工艺用到的工具非常昂贵,我们要选择那些工 具配套比较齐全的设计服务公司。

第三,从长远来说,后端设计我们要自己来做,这有利于我们控 制成本和交货期,因此,我们希望选择那些不光自己做,还能教给我 们专业知识的设计服务公司,使我们自己的工程师能够在做项目的过 程中成长起来。

何 卫

选择设计服务公司,主要看以下几个方面:首先,要就近选择, 这有地理上的便利优势(当然含语言上的交流方便)。因为外包了一个 设计任务,会有很深的技术层面的交流。沟通不彻底会使将来的产品 存在隐患。如果就在家门口,或者能把这些服务公司当作自己公司的 某个部门,那是再好不过了。

其次,这些IC设计服务公司和Foundry的关系如何?有没有很 好的Foundry支持。好Foundry的支持可以使流片更加顺利快捷。

第三,IC设计服务公司的整体技术服务能力与水平。要看他们的 成功案例,要了解这些设计服务公司的实际能力。他们在系统集成方 面所具有的解决问题的系统能力,其中包括多种IP或SoC平台的具备 能力等。现在高集成度的SoC芯片,离不开系统的IP解决方案,IC设 计服务公司本身如果有很好的解决方案,当然最好,我想这也应该是 最经济的。如果这些设计服务公司再需要第三方的IP资源,那么同时 还要看这些第三方IP的验证充分性。

总之,选择IC设计服务公司就跟到市场上买东西一样,价廉物还 要美。

战嘉瑾

首先,要看设计服务公司的技术能力,不光要看设计服务公司能 不能做出来,还要看他们要花多长时间,做出来的芯片,面积是否足 够小,功耗是否足够低,是否可实现一次成功等。

其次,要看设计服务公司的服务质量,因为两家公司做同一个项 目,因此,沟通、配合非常关键。

第三是价格因素。

谭 军

从我们客户,即系统厂商的角度出发,选择IC设计服务有这样几 个因素:

一是要看设计服务公司是否有成功的经验;

二是要看设计服务公司对IP保护的情况;

三是要看IC设计服务公司与产业链上下游的关系,他们与上下游 的合作是否紧密。这些因素也是ARM选择IC设计服务合作伙伴要考虑 的。