芯片驗(yàn)證將成為重中之重 2023年中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展分析

• 陳澤芳 2023年9月6日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 1364 90
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芯片系統(tǒng)復(fù)雜度對(duì)于芯片設(shè)計(jì)生態(tài)的影響是多方位的。首先，如前所述，隨著應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，芯片系統(tǒng)復(fù)雜度上升，整個(gè)芯片系統(tǒng)上復(fù)雜度較高的子系統(tǒng)數(shù)量上升，這也就讓芯片上需要的嵌入式處理器數(shù)量提升。一方面，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)了對(duì)于嵌入式處理器需求的提升;另一方面，如果有成本

盡管爆發(fā)了新冠疫情且受到了制裁，但芯片設(shè)計(jì)行業(yè)仍在繼續(xù)發(fā)展。從某種角度來講，制裁幫助了企業(yè)。失去獲得國外技術(shù)的渠道意味著一些國內(nèi)設(shè)計(jì)公司必須想辦法避開制裁或者購買本土產(chǎn)品。同樣的情況也適用于他們的客戶，他們現(xiàn)在可能會(huì)購買本土產(chǎn)品，以獲得更安全的供應(yīng)鏈。當(dāng)然，在這方面并不都是美好的。就在最近，我們看到壁仞科技裁員并簡(jiǎn)化產(chǎn)品以維持生存。長(zhǎng)江存儲(chǔ)裁掉了10%的員工，直接原因就是因?yàn)橹撇谩?/p>

被迫購買本地產(chǎn)品，會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品更差、上市時(shí)間更慢、漏洞更多或產(chǎn)量更低。但對(duì)某些受到制裁的公司來說，這也是一線希望?？傮w而言，就算沒有制裁，這些公司也在慢慢地國產(chǎn)化。 大多數(shù)中國芯片公司及其收入仍然來自消費(fèi)電子芯片行業(yè)和電信行業(yè)。其中許多是為成熟工藝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單芯片。我國芯片產(chǎn)業(yè)需要解決的問題是，如何在芯片價(jià)值鏈中向上游移動(dòng)，同時(shí)避免制裁。目前，設(shè)計(jì)能力已經(jīng)具備，但是如果沒有高端的芯片制造設(shè)備，那么大量的設(shè)計(jì)工作設(shè)計(jì)出的高端前沿芯片將無法制造出來。

根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2023-2028年中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

2022年，國內(nèi)新成立了433家芯片設(shè)計(jì)公司，使我國芯片設(shè)計(jì)公司總數(shù)達(dá)到了3243家，增長(zhǎng)率為15.4%，但增速四年來首次下降。盡管有公司在苦苦掙扎，有些甚至倒閉了，但芯片設(shè)計(jì)公司的總數(shù)卻在持續(xù)增長(zhǎng)。

總銷售額也增加到了約5,446億元人民幣(790億美元)。盡管如此，鑒于公司數(shù)量的增加，每家公司的銷售額約為1.65億元人民幣(2400萬美元)，與2021年持平。長(zhǎng)三角地區(qū)仍占設(shè)計(jì)行業(yè)收入的50%以上，而中西部地區(qū)盡管仍僅占15%，但正以49%的速度增長(zhǎng)。武漢、西安和成都等城市由于擁有一流的大學(xué)和較低的勞動(dòng)力成本，在該行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。新公司在西部地區(qū)成立比在東部地區(qū)更具成本效益。

盡管大多數(shù)設(shè)計(jì)公司都很小，收入超過1億元人民幣(1500萬美元)的只有566家。但這566家公司的總收入達(dá)到了4940億元人民幣，約占行業(yè)收入的92%，其余2,677家公司僅占8%或410億元人民幣，每家公司的收入約為150萬元人民幣(22.4萬美元)?？梢哉f，中國大多數(shù)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司的營收都接近于零，員工人數(shù)不足100人，而且很可能依賴風(fēng)險(xiǎn)投資和政府資金生存。2022年，我們繼續(xù)看到芯片設(shè)計(jì)公司通過股票市場(chǎng)籌集資金。共有25家此類企業(yè)公開上市，總價(jià)值4720億元人民幣?？偟膩碚f，這一年喜憂參半。但至少從宏觀角度來看，中國企業(yè)的表現(xiàn)比預(yù)期的要好一些。

2023年中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展分析

隨著人工智能、智能汽車等新應(yīng)用的出現(xiàn)，芯片復(fù)雜度正在慢慢提升。芯片復(fù)雜度的提升可以是一件多維度的事情，一方面，它可以體現(xiàn)在晶體管數(shù)量的增大上;另一方面，它也可以體現(xiàn)在芯片中復(fù)雜子系統(tǒng)的數(shù)量上。從芯片的晶體管數(shù)的角度，西門子/Wilson的研究報(bào)告中，36%以上的芯片項(xiàng)目門數(shù)達(dá)到了千萬級(jí)，而門數(shù)在百萬級(jí)以下的項(xiàng)目?jī)H占30%，因此從晶體管數(shù)的角度，今天芯片的復(fù)雜度確實(shí)已經(jīng)大大提升。

芯片系統(tǒng)復(fù)雜度對(duì)于芯片設(shè)計(jì)生態(tài)的影響是多方位的。首先，如前所述，隨著應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)，芯片系統(tǒng)復(fù)雜度上升，整個(gè)芯片系統(tǒng)上復(fù)雜度較高的子系統(tǒng)數(shù)量上升，這也就讓芯片上需要的嵌入式處理器數(shù)量提升。一方面，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)了對(duì)于嵌入式處理器需求的提升;另一方面，如果有成本較低、設(shè)計(jì)較為靈活的嵌入式處理器，也將能進(jìn)一步賦能這樣的復(fù)雜度提升。

芯片首次流片成功的比例也在下降，在2022年高達(dá)76%的項(xiàng)目需要兩次或更多的流片才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。在導(dǎo)致芯片需要多次流片的原因中，首要原因是邏輯功能問題，而另一個(gè)值得注意的原因是模擬模塊出現(xiàn)問題：該項(xiàng)目在2020年和2022年占到從幾年前的20%一躍到了40%，這也說明模擬設(shè)計(jì)相關(guān)的驗(yàn)證，以及模擬模塊和其他模塊的協(xié)同驗(yàn)證將會(huì)成為未來復(fù)雜芯片驗(yàn)證領(lǐng)域非常重要的尚需解決的問題。

除了嵌入式處理器之外，隨著芯片系統(tǒng)復(fù)雜度提升，對(duì)于芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)的另一個(gè)改變就是如何把這些系統(tǒng)用高效而可靠的方法連接到一起，可以互相通信，互相訪問內(nèi)存等。這就需要越來越多地使用NoC(network-on-chip)。NoC將會(huì)越來越多地成為SoC系統(tǒng)上的基礎(chǔ)IP，來確保芯片系統(tǒng)設(shè)計(jì)能更加高效地拓展其復(fù)雜度和設(shè)計(jì)規(guī)模。根據(jù)市場(chǎng)研究公司Brainy Insights的研究，未來十年內(nèi)NoC的年復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)7.9%，因此我們也預(yù)期會(huì)在未來越來越多的大規(guī)模高復(fù)雜度芯片中看到NoC的使用。

芯片設(shè)計(jì)行業(yè)報(bào)告對(duì)中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、競(jìng)爭(zhēng)格局及市場(chǎng)供需形勢(shì)進(jìn)行了具體分析，并從行業(yè)的政策環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境及技術(shù)環(huán)境等方面分析行業(yè)面臨的機(jī)遇及挑戰(zhàn)。還重點(diǎn)分析了重點(diǎn)企業(yè)的經(jīng)營現(xiàn)狀及發(fā)展格局，并對(duì)未來幾年行業(yè)的發(fā)展趨向進(jìn)行了專業(yè)的預(yù)判。未來，芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展前景如何?想了解關(guān)于更多行業(yè)專業(yè)分析，請(qǐng)點(diǎn)擊《2023-2028年中國芯片設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展分析與投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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