中国IC设计服务业现状

中国中国 ICIC 设计服务业现状设计服务业现状 今天 以 IP 核复用及其软硬件协同验证为技术支撑的系统级芯片 SoC 已成为高 性能集成电路设计的主流方法 同时从芯片系统定义 前端电路设计 后端物理实现 芯 片制造 封测到软件开发再到最终的量产也已演变成一个浩大的系统工程 这一趋势极大地带动着整个 IC 行业分工的进一步细化 催生了与 IC 设计及其产业化 直接相关的新生 IC 服务类公司 以及 IC 设计服务业的兴起 尤其是 随着工艺向 65nm 及以下先进制程的演进 设计难度成几何级数的增长 如 SoC 设计的可制造性 DFM 可测试性 DFT 以及电子系统级设计 ESL 相关的 IP IC 设计 Fundry 的综合验证等 带来的挑战将是前所未有 将更深入地推进以 IC 设计服务业为代表的集成电路生产性服务 业的发展 一 中国一 中国 IC 设计服务业发展现状设计服务业发展现状 面对 IC 产业链上越来越细的垂直分工 我国在 IP 开发及其交换交易服务 IC 设计开 发服务 IC 产品应用平台的方案服务 IC 嵌入式软件服务 IC 代工服务 IC 封装测试服 务 包括 IC 技术转让相关的风险投资服务等领域 已出现了众多包括日本 中国台湾和大 陆在内的成立的独资 合资和国资等设计服务公司 本文着重分析了 IC 设计开发服务 按它们的性质 目前主要可分为以下几类 1 与芯片代工企业 与芯片代工企业 Foundry 建立紧密结合型的设计服务公司 建立紧密结合型的设计服务公司 这类公司主要特征是起到芯片设计代工中心作用 是伴随着 Foundry 工艺的进步和 Fab 产能的提高 加强与 IC 设计公司的合作而出现 如早期我国的台湾 联电 UMC 与台积电 TSMC 分别投资的智原科技及创意电子就 是典型事例 其是基于 UMC 和 TSMC 的工艺制程 IP 及设计规则 帮助潜在流片客户跨 过设计的技术门槛 从而增加订单 目前 创意电子已经成为台湾第一大芯片设计与服务外包企业 去年 中东石油资本 控制的全球老二 GlobalFoundries 也投资了台湾地区另一家公司虹晶科技 并成为其控股股 东 而今年 本土半导体代工龙头中芯国际也悄悄走出纯粹代工制造模式 投资灿芯半导 体 允许其为客户提供基于中芯国际代工与专利技术服务的整体解决方案 至此全球四大 半导体代工企业已经全部涉足芯片设计与服务 设计服务这一合作模式 填补了设计与芯 片制造之间的 鸿沟 尤其是面对生命周期较短的通信与消费电子产品市场 能更快做出 响应 对双方来说具有互补的关系 表 1 显示了在中国大陆的与 Foundry 紧密结合型设计 服务公司 表 1 与 Foundry 紧密结合型设计服务公司 公司公司总部所在地总部所在地依托依托 Foundry设计工艺设计工艺09 销售额 人民币 销售额 人民币 创意电子股 份有限公司 GUC 台湾TSMC40nm18 亿 智原科技股 份有限公司 Faraday 台湾UMC65nm10 6 亿 虹晶科技股 份有限公司 台湾GLOBALFOUNDRIES65nm1 2 亿 Socle 灿芯半导体 有限公司 Britsemi 中国SMIC65nm6600 万 华润微电子 有限公司 CSMC 中国CSMC0 13um5 亿 富士通半导 体有限公司 Fujitsu 日本Fujitsu40nm 2 直接面对市场的 直接面对市场的 IC 设计服务公司设计服务公司 这类公司主要特征是与区域内所有的代工厂建立合作关系 根据不同的代工厂的特色 和产能为客户提供多样的选择和灵活的服务而出现 其不同于拥有芯片代工厂背景的 IC 设 计服务公司之处 是不固定于一家 Foundry 不承担着消化产能的定量指标的职能 表 2 显示了在中国大陆的直接面对市场的 IC 设计服务公司 但是 随着国内在建 Foundry 厂的 稳定产能的形成及工艺水平的提高 上述直接面对市场的 IC 设计服务公司 也许还是会向 与 Foundry 紧密结合型转化 如中芯国际投资灿芯半导体可见一斑 表 2 直接面对市场的 IC 设计服务公司 公司公司总部所在地总部所在地进入中国时间进入中国时间设计工艺设计工艺20102010 年规模年规模 芯原股份有限公司 Verisilicon 中国2003 年 65nm ZSP 核 销售额 6 亿人民币 全球员工 300 人 EE Solutions 台湾2001 年 65nm 全球员工 80 人 世芯电子有限公司 Alchip 台湾2002 年 65nm 全球员工 160 人 顺卓微电子有限公司 Sondrel 英国2009 年 40nm 全球员工 60 人 华大国奇科技有限公司 Qualchip 中国2009 年 65nm 销售额 2000 万人民 币 全球员工 70 人 3 针对专业领域的针对专业领域的 IP 一站式服务公司一站式服务公司 这类公司主要特征是针对自身的具有自主知识产权的 CPU 接口类和数模混合类等 IP 推广其 IP 提供整体解决方案而出现 其不同于上述两类 IC 设计服务公司之处 其是帮助其它相关 IC 设计公司复用其 IP 正确使用这些 IP 完成整体方案的设计实现 表 3 显示了在中国大陆的 IP 一站式服务公司 表 3 IP 一站式服务公司 公司公司总部所在地总部所在地设计服务内容设计服务内容20102010 年规模年规模 苏州国芯科技 有限公司 C Core 中国 针对 C Core 系列嵌入式 32 位 CPU 芯片提供设计服务和 IP 员工人数 90 人 杭州中天微系统中国针对 CK Core 系列嵌入式 32 位 CPU员工人数 70 人 有限公司 CK Core 芯片提供设计服务和 IP 四川和芯微电子 股份有限公司 IPGoal 中国 针对高速数模混合信号提供设计服 务和 IP 员工人数 200 人 武汉芯动科技 有限公司 Innosilicon 中国 针对高速接口和高清多媒体 SOC 领 域的设计服务和 IP 员工人数 40 人 上海明波通信技术 有限公司 BWave 中国 针对北美标准数字解调芯片提供设 计服务和 IP 员工人数 60 人 注 2010 年国内该类设计服务公司销售额在 1000 万 6000 万人民币左右 4 与与 EDA 工具 工具 IP 捆绑型的设计服务公司捆绑型的设计服务公司 这类公司主要特征是以设计服务业务将其设计方法学 IP 及 EDA 工具渗透到客户具 体项目中 从而间接促进 EDA 软件销售而出现 表 4 显示了在中国大陆的捆绑型设计服 务公司 表 4 捆绑型设计服务公司 公司公司总部所在地总部所在地设计服务情况设计服务情况 铿腾企业管理 有限公司 Cadence 美国 Cadence 在 2009 年的总收入为 57 亿人民 币 其中设计服务收入为 7 3 亿人民币 占总收入的 12 8 新思科技 Synopsys 美国 Synopsys 在 2009 年的总收入为 90 亿人民 币 其中 IP 业务占到总收入 10 设计服 务及解决方案占到 16 二 中国设计服务业发展前景二 中国设计服务业发展前景 在 十二五 期间 随着 Foundry 与设计业的同步发展 据有关资料显示 中国占全 球 IC 产业的比重将逐渐增加 到 2012 年半导体产值将达到 239 亿美元 占全球比重的 7 7 目前 国内的设计服务公司虽已可以提供由 RTL 到 GDSII 的完整前后端设计解决 方案 并已先后切入 40 65nm 制程的研究开发 但是 要实现我国 IC 设计业新一轮的跨 越式发展 面临困难和挑战是巨大 一是 今天 设计一个 800 万门的芯片的经费将达 2000 万美元 这 IC 的设计和制造 成本增长的速度不仅超过了市场增长的速度 而且更严重的是超出了大多数小的 Fabless 公 司的经济实力 二是 随着芯片设计复杂度的日益提高 产品更新速度的加快 带来不断 的技术升级所付出的巨大投资 以及不断缩减利润空间所带来的成本压力 这对普通设计 企业已经很难独自完成全部的设计工作 三是 在深亚微米到纳米级别的设计能力弱 缺 乏形成与 EDA 供应商 Foundry 企业和系统整机企业的战略联盟 缺乏包括封装测试 分 包物流等外包渠道 为此 为提升上海 IC 设计业的自主创新及其经营管理能力 降低产业上下游的交易成 本 管理成本和信息传递成本 需要产业链整合资源 提高研发投入 提升企业利润率和 投资收益 加快发展以服务经济为主的 IC 设计服务业更显得紧迫 同时 相对国内五百多 家各类 IC 设计公司 从事 IC 设计服务公司的数量是非常有限的 这也反映了当前国内 IC 设计