小米開始關(guān)注芯片的幕后英雄 一家與芯片設(shè)計緊密相關(guān)的公司

一家與芯片設(shè)計緊密相關(guān)的公司，其核心競爭力是最終成形芯片的主要貢獻力量，然而，在芯片的Logo上往往看不到這家公司的名字，堪稱是芯片的幕后英雄。這樣的企業(yè)就是為Fabless和系統(tǒng)廠商提供服務(wù)的IC設(shè)計服務(wù)公司。從目前的發(fā)展形勢來看，這樣的幕后英雄正在受到越來越多的重視，其在行業(yè)內(nèi)的發(fā)展前景非常值得期待。

作為國內(nèi)名頭最大的互聯(lián)網(wǎng)+硬件之AIoT企業(yè)，小米在最近幾年一直在向上游的芯片領(lǐng)域拓展。前一段時間，其投資了國內(nèi)名列前茅的IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)——芯原微電子，將發(fā)展芯片業(yè)務(wù)的觸角伸向了IC設(shè)計服務(wù)領(lǐng)域。

據(jù)悉，小米旗下的湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)(有限合伙)已投資芯原微電子(上海)股份有限公司，持股比例為6.25%，為后者第四大股東。

眾所周知，小米自研用于手機的處理器——澎湃系列芯片S1和S2發(fā)展得并不順利，而放眼未來的物聯(lián)網(wǎng)才是其更大戰(zhàn)略，為此，小米對旗下的芯片設(shè)計業(yè)務(wù)團隊松果電子進行了重組，其中部分團隊分拆組建成立了一家新公司——南京大魚半導體，并開始獨立融資。大魚半導體主要進行人工智能(AI)和物聯(lián)網(wǎng)芯片的研發(fā)。

在此基礎(chǔ)上，小米投資芯原微電子就顯得順理成章。一方面，后者對于小米的芯片研發(fā)業(yè)務(wù)有直接的幫助作用。

在談對小米業(yè)務(wù)的幫助之前，先簡單了解一下芯原微電子。該公司成立于2001年，總部位于上海，創(chuàng)始人為戴偉民博士，這是一家芯片設(shè)計平臺服務(wù)公司，提供系統(tǒng)級芯片(SoC)和系統(tǒng)級封裝(SiP)等一站式服務(wù)。不同于一般的芯片設(shè)計公司，芯原專注為客戶提供定制設(shè)計服務(wù)，不做產(chǎn)品，不與客戶競爭。可穿戴設(shè)備、智能家居和汽車電子等多種終端應(yīng)用中都有該公司的系統(tǒng)芯片定制和一站式的端到端設(shè)計服務(wù)。

投資這樣一家公司，小米可以在其澎湃芯片上搭載NPU處理能力，這次投資，將會為澎湃芯片帶來更多的技術(shù)和算力上的支持。另外，對于其大魚半導體的AI和物聯(lián)網(wǎng)芯片也有很強的支持作用，而相較于澎湃芯片，芯原對于小米的AIoT戰(zhàn)略發(fā)展的意義會更大，可以為大魚半導體提供發(fā)展助力。

投資芯原，除了對自身芯片業(yè)務(wù)發(fā)展有直接幫助之外，小米肯定也看到了IC設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)的廣闊發(fā)展前景，而芯原微電子又是我國本土IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)當中的佼佼者，對其投資有很大的價值。

AIoT更加依賴于IC設(shè)計服務(wù)

芯片開發(fā)包括產(chǎn)品定義、前端電路設(shè)計、后端物理實現(xiàn)、制造工藝、封裝等多個環(huán)節(jié)，而且還常常需要組合多種不同功能的IP，使得設(shè)計難度進一步加大，然而，并不是所有IC設(shè)計公司對這些技術(shù)都有深入的了解，此時，IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)可充分利用自己在設(shè)計方面的專長，發(fā)揮專業(yè)化分工優(yōu)勢，幫助設(shè)計企業(yè)提升產(chǎn)品的價值。

IC設(shè)計服務(wù)業(yè)在國內(nèi)的出現(xiàn)可以追溯到10年以前，不過由于當時地區(qū)的IC設(shè)計業(yè)剛剛起步，市場還不成熟，國內(nèi)IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)發(fā)展非常緩慢。隨著摩爾定律的演進，超大規(guī)模集成電路設(shè)計復雜度正日益增加，設(shè)計難度與成本也呈指數(shù)提高，同時，本土IC設(shè)計公司成長迅速，并開始進入先進應(yīng)用領(lǐng)域，涉及到的芯片越來越復雜，對設(shè)計服務(wù)的需求開始增多。

在物聯(lián)網(wǎng)市場當中，IC設(shè)計門檻在降低，與此同時，AI的發(fā)展促使產(chǎn)業(yè)鏈上越來越多的企業(yè)(包括半導體企業(yè)、系統(tǒng)廠商以及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè))進軍到芯片設(shè)計領(lǐng)域。這兩年，紅火的應(yīng)用，如AR/VR、云端運算(大數(shù)據(jù)分析)、AI及深度學習，甚至比特幣都需要高性能及低功耗的芯片。大型的系統(tǒng)公司、數(shù)據(jù)中心、互聯(lián)網(wǎng)平臺等公司漸漸不用市場上的標準芯片(ASSP)了，而傾向自己開發(fā)定制化芯片(ASIC)，用以滿足其性能及功耗的需求，還能與其競爭者形成差異化。Google TPU就是一個典型的例子。這種趨勢更增加了IC設(shè)計服務(wù)廠商的機會。

此外，AI芯片已成為IC設(shè)計企業(yè)及云端服務(wù)公司發(fā)展的重點，包括Facebook、Amazon、Google、阿里巴巴等都在自制自家服務(wù)器用的AI芯片。聯(lián)發(fā)科、高通、華為海思的智能手機處理器也融入了AI功能。

作為集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)，IC設(shè)計服務(wù)商擁有復雜芯片設(shè)計能力、豐富的IP以及與代工廠良好的合作關(guān)系，為Fabless公司提升產(chǎn)品性能、加快產(chǎn)品上市提供了有力保障。與此同時，隨著我國本土方案商(IDH)和OEM逐步壯大，他們也開始有了定制化IC的需求。

IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)可以提供不同的服務(wù)內(nèi)容，例如：1. 客戶提出芯片功能要求，設(shè)計服務(wù)公司給RTL源代碼等軟核;2. 客戶提出芯片功能要求，設(shè)計服務(wù)公司給GDS等硬核;3. 客戶給netlist，設(shè)計服務(wù)公司從netlist開始做，一直到tapeout，等等。

各路諸侯拓展IC設(shè)計服務(wù)業(yè)

產(chǎn)業(yè)鏈上可以提供IC設(shè)計服務(wù)的公司有很多，包括Cadence、Synopsis等EDA廠商;還有GlobalFoundries、中芯國際等晶圓代工廠。但是，做的最全面的依然是那些專業(yè)做設(shè)計服務(wù)的企業(yè)，如我國的芯原微電子、燦芯、Alchip和摩爾精英等。

在非專門做設(shè)計服務(wù)的廠商里，EDA廠商不用多說，因為它們提供的EDA軟件本身就是IC設(shè)計服務(wù)的載體，廣義上說，它們也是IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)。此外，F(xiàn)abless和晶圓代工廠也都越來越看重設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)，并將大量的資源投入到其中，以期在未來的競爭當中占得先機。

聯(lián)發(fā)科押注ASIC設(shè)計服務(wù)

AI芯片已經(jīng)成為當下的熱點，以及未來的發(fā)展趨勢。而目前的成熟AI應(yīng)用，大多都是基于GPU和FPGA的。特別是在數(shù)據(jù)中心，二者占據(jù)了大量市場份額。而隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐步落地，各種應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)中心，對具有高性能、低功耗AI芯片的需求愈加突出，因此，各種專用的ASIC人工智能芯片不斷涌現(xiàn)出來，這也成為了一個發(fā)展趨勢，目前，最為出名的就是Google 的TPU(張量處理芯片)，其也是高效能比的代表。

面對這樣的發(fā)展態(tài)勢，傳統(tǒng)的Fabless大廠聯(lián)發(fā)科開始押注ASIC設(shè)計服務(wù)。

2018年初，該公司正式宣布大力拓展ASIC設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)，這也是基于聯(lián)發(fā)科20年芯片設(shè)計經(jīng)驗和IP積累，以及市場需求做出的決定。服務(wù)對象主要面向系統(tǒng)廠商和IC設(shè)計公司。

為此，該公司成立了一個獨立的事業(yè)部發(fā)展這種模式的業(yè)務(wù)。實際上，該公司在2011年就開始提供ASIC設(shè)計服務(wù)了。而隨著ASIC設(shè)計需求日益增漲，這個市場每年的規(guī)模超過200億美元，且一直保持高速增長，正是看到這一點，聯(lián)發(fā)科才高調(diào)入場。

對于這一業(yè)務(wù)模式的價值和意義，聯(lián)發(fā)科副總經(jīng)理暨智能設(shè)備事業(yè)群總經(jīng)理游人杰做了個很形象的比喻：“要喝牛奶，你不需要養(yǎng)一頭奶牛。”

對于一些有資金、有能力的終端公司而言，例如蘋果，開始向產(chǎn)業(yè)鏈上游滲透，自己設(shè)計CPU、GPU和電源管理芯片。但是，對于更多廠商而言，它們不具備那樣的經(jīng)濟實力和資源整合能力，而且每家的需求都不一樣，因此就可以與能提供ASIC設(shè)計服務(wù)的企業(yè)合作。這是一種垂直合作模式，客戶定規(guī)則，ASIC設(shè)計服務(wù)商則幫助客戶實現(xiàn)差異化應(yīng)用。

隨著區(qū)塊鏈、超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心、AI和深度學習市場愈加紅火，ASIC需求水漲船高，這些技術(shù)都需要高速運算，需要對資料做出分析，需要在端側(cè)做出決策，總之一句話：需要功能非常強大的芯片，未來，ASIC設(shè)計服務(wù)的機會在于能夠提供差異化的方案。

聯(lián)發(fā)科ASIC設(shè)計服務(wù)部門是一個獨立部門，據(jù)悉，其ASIC設(shè)計服務(wù)最先看好的就是向產(chǎn)業(yè)鏈上游芯片設(shè)計板塊滲透的互聯(lián)網(wǎng)巨頭們，而這些互聯(lián)網(wǎng)或終端巨頭引導著上游芯片業(yè)的走向，也占據(jù)著產(chǎn)業(yè)鏈整體利潤的大頭兒。這些對于未來的IC設(shè)計服務(wù)業(yè)務(wù)來說，具有很大的吸引力，需要提前布局，抓住先機。

GlobalFoundries走差異化之路

除了Fabless之外，晶圓代工廠也很重視IC設(shè)計服務(wù)，以GlobalFoundries(格芯)為例，過去幾年里，該公司一直在拓展IP合作伙伴規(guī)模，以提升其ASIC設(shè)計服務(wù)水平，這同時也是吸引新客戶的方法之一。據(jù)悉，格芯是除Broadcom之外，唯一既有ASIC設(shè)計服務(wù)，也有晶圓廠的從業(yè)者。

格芯本來是想大力發(fā)展高端ASIC設(shè)計服務(wù)的，為此，該公司于2015年收購了IBM的IC設(shè)計業(yè)務(wù)部門，并在此基礎(chǔ)上成立了全資子公司Avera。但隨著格芯發(fā)展戰(zhàn)略的調(diào)整，放棄了7nm及更先進工藝的研發(fā)，也基本放棄了高端智能手機處理器市場，格芯于今年5月宣布將Avera賣給了Marvell。

退出7nm工藝競爭后，格芯開始專注于中端的特色工藝代工服務(wù)，特別是SOI業(yè)務(wù)，這里有很多生意可做，而且大多數(shù)能賺錢的是技術(shù)成熟的中階芯片，因為生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)基本完成折舊。格芯一直在大力拓展用于SOI的IP合作伙伴規(guī)模，以形成更好的生態(tài)和服務(wù)能力。因此，格芯將今后的IC設(shè)計服務(wù)關(guān)注點放在了特色工藝芯片方面，與臺積電和三星相比，走的是差異化道路。

在物聯(lián)網(wǎng)和AI的大勢下，IC設(shè)計服務(wù)這一模式越來越受到業(yè)界的歡迎，特別是大型的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，不約而同地滲透到了上游的芯片設(shè)計領(lǐng)域，它們對相關(guān)設(shè)計服務(wù)的需求更加迫切，而且它們還在很大程度上影響著上游芯片應(yīng)用的走向，且具有強大的利潤空間掌控力，如果能與這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)形成緊密的合作、綁定關(guān)系，無疑會給IC設(shè)計服務(wù)企業(yè)的錢途加上重重的砝碼。在這方面，聯(lián)發(fā)科看得很清楚，吸引來小米投資的芯原微電子同樣看得很清楚。