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  • RISC-V的开放性与碎片化，能否撼动ARM和x86等老牌架构格局

    作为未来x86和ARM的有力竞争者，由于其开源协议固有化、免费、模块化、可扩展等特点，RISC-V近几年获得了惊人的成长，在处理器市场开始了扩张，任何国家和公司也无法对其造成干涉。 市场调研机构Semico Research预计2025年RISC-V CPU内核的总出货量将达到624亿颗，而用于工业领域的内核将占有最大的比重，达到167亿颗。与此同时，在2018年到2025年间，计算、消费电子、通信、交通与工业这几大市场将实现146.2%的复合年均增长率。 RISC-V并非首个尝试开源的ISA，但却是首个产生如此影响力的开源指令集架构。RISC-V也不算一个新兴的ISA，从推出至今已经走过了10个年头，但为何在十年间里RISC-V能展现如此动力呢?这还要归功于这背后强大的社区，RISC-V社区不仅囊括了学术界与业余爱好者，其中还有不少商业公司也在献力。哪怕是x86和ARM的簇拥者英特尔和高通，也对RISC-V开展了投资。 中国工程院院士倪光南日前在发表《迎接开源新片新潮流》的演讲时，也对RISC-V发表了自己的见解。他认为作为完全开源免费的架构，RISC-V非常适合国内规模如此庞大的市场需求。但RISC-V采用了BSD的开源协议，因此芯片设计企业自己所做出的改进是可以不开放的，这样也许有利于产业化，但可能会引发碎片化问题。倪光南院士提倡成立中国自己的RISC-V基金会，以便对国内企业做好协调兼容工作。 芯片设计工作中必不可少的就是IP核，为此不少企业推出了自己的RISC-V处理器IP。但单靠IP并不足以支撑庞大的RISC-V生态，为了实现生态发展与统一，许多专注于RISC-V处理器IP的公司也各自发布了自己的对策。 一、赛昉科技 上海赛昉科技公司成立于2018年，作为由国外龙头RISC-V企业SiFive在国内一手组建的公司，赛昉科技不仅手握SiFive全套IP体系，也注重于国内RISC-V自主内核的发展。 U74 IP核 / 赛昉科技 近日，赛昉科技推出了全球首款基于RISC-V的人工智能视觉处理平台惊鸿7100，集深度学习、图像处理、语音识别和机器视觉为一体。该平台采用了28nm制程工艺，搭载了双核U74，共享2MB的二级缓存，工作频率达1.5GHz，支持Linux操作系统。该平台视觉部分包含可以处理4K分辨率的摄像头传感器，并支持H265的编解码。作为专为AIoT打造的平台，惊鸿7100可广泛应用于自动驾驶、智能家电、智能监控和工业机器人等领域。 今年7月，赛昉科技还对所有IP组合推出了20G1的全面更新。此次更新后，诸多IP的性能提升高达2.8倍，耗能节省了25%，使用面积减少了11%。与此同时赛昉科技还完善了不少第三方工具的支持，比如IAR编译器、Lauterbach和Segger等开发工具。 StarFive Core Designer / 赛昉科技 为了进一步推进RISC-V在国内的发展，赛昉科技于今年5月发布了“满天芯”计划。在中国注册的企业经过验证后可以免费获得赛昉科技自主产权的商用RISC-V处理器IP S2。该IP为32位、2-3级流水线的RISC-V处理器，CoreMark得分为3.1。计划内用户还可以通过在线“CPU生成器”StarFive Core Designer对S2处理器进行配置和下载。 二、芯来科技 芯来科技于2018年成立于湖北武汉，也是中国大陆首家专业的RISC-V处理器内核IP与解决方案公司。今年八月，芯来科技也完成了新一轮的发展战略投资，由小米领投。小米长江产业基金高级合伙人孙昌旭表示，小米看好开放处理器架构在AIoT时代的广泛运用，未来将于芯来科技在该领域开展长期合作。 900系列处理器IP / 芯来科技 芯来科技联合创始人彭剑英在IP SoC China 20上提到，RISC-V指令集架构目前成熟稳定，硬件生态蓬勃发展，各种开源的RISC-V处理器层出不穷，而且诸多大厂也在逐步推出各种RISC-V处理器IP。与此同时，相关的基础开发工具也在日趋完善，比如开源工具链、集成开发环境、处理器仿真器和调试器等。但RISC-V的基础软件平台依然处于薄弱和碎片化的状态，缺少ARM的CMSIS这种嵌入式软件接口标准，而且产业内多数公司各行其是，缺乏统一的底层软件接口。 芯来嵌入式软件接口标准 / 芯来科技 芯来在这方面也做出了自己的尝试，推出了芯来自己的嵌入式软件接口标准NMSIS。这套标准为芯来的RISC-V处理器提供了一套封装了处理器底层操作，DSP算法库以及神经网络NN算法库等的软件框架。该接口标准可以有效降低开发者的学习曲线，加快产品上市速度。不仅如此，芯来科技的IP还支持多种主流嵌入式操作系统和云连接，比如Linux、腾讯的TencentOS、RT-Thread和华为的LiteOS。 为了助力RISC-V在国内快速进入大面积商用阶段，芯来科技还推出了“一分钱计划”。该计划为芯来科技推出的一项商用RISC-V处理器内核IP普惠计划，加入该计划可以在使用芯来科技的N101内核时，享受低至每颗芯片1分钱的版税或者版税全免，相关配套的软件工具链和IDE皆可免费获取使用。芯来科技称N101内核可以完美替代传统8051内核和Cortex-M0级别的微控制内核。 三、晶心科技 晶心科技于2005年成立于台湾新竹，是一家专注于32/64位CPU的IP供应商，也是RISC-V国际协会的创始成员之一。晶心科技同样是第一家纳入RISC-V相容性并将其产品线扩展至64位处理器的主流CPU IP公司。据统计，截至2019年，采纳晶心指令集架构的系统芯片出货量已达50亿颗。 N25F IP / 晶心科技 今年8月，北京比科奇通讯技术有限公司宣布采用晶心科技的32位RISC-V处理器IP N25F，打造了5G小基站分布式单位系统级芯片。比科奇总经理Peter Claydon表示，与其使用少数大型处理器核心，还不如使用多颗RISC-V处理器核心组成丛集的效率高。这种丛集方式可以保有最大的设计弹性，适应未来5G NR标准的更新，还能同时兼顾高效能。 晶心科技也在去年6月推出了自己的商用RISC-V CPU IP推广计划，FreeStart计划。该计划将免费提供晶心科技的N22处理器核心供开发者评估、研究并推出原型产品，而无需CPU IP前期授权费用。N22 CPU是一款小型双级管线的32位RISC-V CPU核心，其CoreMark分数最高达3.95。哪怕作为商用量产需要，计划成员也只需缴纳合理的授权费用。晶心科技总经理林志明表示，一般的开源RISC-V CPU不仅功能有限、缺乏说明文件，还需要先经过SoC工程师验证;而采用N22 CPU可以跳过这些耗时的步骤，将研发资源集中于提升产品价值。 四、小结 RISC-V是一个起步较晚的ISA，单靠开源的话是难以与ARM和x86等老牌架构抗衡的，因此RISC-V必须要有商业组织的投入和推进。对于许多初创公司来说，尝试新的设计会带来不少风险，而授权费用也是不得不考虑的因素。 因此RISC-V的商用IP供应商都打算以各种激励计划打通第一道壁垒，不仅方便研究机构与高校的开发尝试与学习，同时也能减少商业公司产品研发、验证到上市的时间。 对于开发人员来说，愈发完善的开发工具也在减轻他们的工作量。 大部分公司也都推出了基于Eclipse的IDE工具，比如芯来科技的Nuclei Studio、晶心科技的AndeSight和Codasip的Codasip Studio等。RISC-V的编译、验证和分析等流程都在逐步扩大软件与硬件支持。 从当前的发展情况来看，RISC-V在未来五年内仍将保持良好的势头。 未来的处理器架构商业模式可能会因此转变，不再是选取IP供应商，从而采用与供应商绑定的ISA，而是转为采用RISC-V，然后再选取合适的IP供应商。而定制IP的碎片化也许会造成一些阻碍，但只要这套开源标准规范持续维护，就无法撼动该架构的根基。

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  • 芯片成本究竟有多高？

    一颗芯片的成本由芯片本身单片所包含的成本，芯片设计过程中所用的花费，非一次性的芯片设计所需要的设备和开发环境等费用。 集成电路的成本一般分为两个部分，固定成本和可变成本，总成本=固定成本 + 可变成本。 一、固定成本 固定成本包括，IP license费用，EDA工具的费用，服务器的费用，流片的MASK(掩膜版)的费用，FPGA开发板及测试仪器费用，封装测试费用，所有研发人员工资，市场、销售、房租、公司日常管理开销运营的等等费用， 固定成本与销售量也就是产品售出的数量无关，因为即使你产品最后生产出来了，但是卖不出去，你这部分钱已经花出去了，所以是固定要输出的成本。 二、可变成本 芯片的可变成本=单颗芯片可变成本 * 芯片出货量 单颗芯片的可变成本 = IP royalty (版税)+ 封装成本 + 测试成本 +芯片成本 有些IP厂商收取专利费的模式，除了收取IP固定的授权费，而且等芯片出货后还按每个芯片收取费用，这就是IP royalty，按单芯片固定金额，更或者按芯片总价的百分比收取。 三、芯片成本 芯片成本 = wafer成本 / (DPW * Yield) wafer就是晶圆，DPW(Die per wafer)每一个wafer上能够切割的die(芯片)的个数。理论上来说，每片wafer上芯片的个数可以用wafer的面积除以芯片面积，但是实际情况并不完全是这样，因为wafer是圆的嘛，芯片的是方的，你最边上的一圈边角料出来的芯片肯定是用不了的么。当然wafer的尺寸也是越来越大，所以每批生产可以得到更多的芯片。还与Yield良率有关，芯片从晶圆上切割下来，肯定有些是废片。合格的数量占晶圆上切割下来总数的百分比成为良率。 同一颗晶圆上出来的芯片，性能也不是完全一样的，我们都知道intel的芯片系列后缀都有很多标识，同样是i7，有些后缀性能就强，有些就弱，卖不同的价格。 经过粗略的计算，以上这些都加起来就构成了芯片的总成本。 四、几片石英玻璃=魔都一套房 其中最贵的部分就是流片了，流片就是试生产，先生产小批量的一部分，回片进行测试，保证功能没有大问题，小bug能用软件绕开就绕开，实在不行就做ECO，硅后ECO阶段会非常贵。然后就可以大规模的量产。 流片主要是贵在Mask，也就是掩模版，这个东西的原材料不值钱，但制造它的机器特别贵，所以到手的Mask十分贵，所以就产生了一种新模式来帮一些小公司或学术机构分摊成本，这个模式叫做MPW，全称为Muti Project Wafer意思是多项目晶圆，可以理解为拼多多的形式，大家一起拼单流片(不仅晶圆厂有专人负责这类业务，还有专业的中介公司，组织设计公司一起流片，当然前提是在同一种工艺下)，而full mask是土豪公司独享的moment。Mask的贵，号称几片石英玻璃=魔都一套房，不是开玩笑的。 等芯片量产后，就可以根据出货量来分摊流片的成本，比如说，你mask的费用是1000万美金，但芯片的出货量有500万片，那么分摊到单个芯片的成本就是2美金。所以出货量越大，回本的速度就越快，甚至可以赚更多的钱。 五、点沙成金 也就是有一些说法，造芯片就像印钱，点沙成金嘛。当然这是理想的情况下。众所周知，芯片行业是一个竞争残酷而且薄利的行业，你的产品能晚竞争对手上市三个月，你可能就会丢掉非常多的市场份额，流片风险也非常大，如果失败，回来就是块砖头，所以我们说自己是搬砖的。再来一次，这就是要花成倍的钱。 真是顶着卖“白面”的风险，赚着卖白菜的钱。所以芯片行业的生存法则就是，行业老大吃肉，老二喝汤，剩下的只能喝西北风了。喝西北风居然还是个成语。 我们传统的芯片厂商引以为豪的就是first chip manufacture，可以理解为第一版量产，所以在IC设计工程上，通常是80%采用现有成熟的设计和IP方案，做20%的更新，万物基于”二八定律“么，除了第一版肯定是从无到有的全新。所以说芯片设计就是一种模式设计，从功能规则制定到最终流片及验证，若完全遵循一整套业内公认的设计方法学，芯片必然能够成功。 六、Designless-Fabless 半导体公司从传统的IDM走到Fabless模式，已经算是“轻资产”了，甚至现在还出现了很多芯片设计服务公司，简单来说，就是外包。这样的公司只需要承担人力成本，而不需要承担流片的风险。 出现的这种新的模式，Designless-Fabless模式，由大厂或合作的方式定义芯片产品，然后由设计服务公司完成部分设计或验证，最后由大厂或合作公司自己承担流片成本。 随着芯片公司也越来越多，再加上一些的互联网公司和系统厂商也进入半导体行业，对于我们普通的从业者来说，也算是好事，可能选择的机会会更多一点。

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  • 半导体IP的市场规模及产业链

    半导体IP是指已验证的、可重复利用的、具有某种特定功能的集成电路模块，通常由第三方开发。 IP位于集成电路产业链的上游，主要客户是设计厂商。 其实最开始是没有独立的IP厂商的。在早期，由于芯片种类有限，设计难度相对较低，大多数芯片设计公司都可以自己完成整个芯片设计的流程。 早期的半导体公司不仅仅芯片设计是自己的干的，连芯片制造、封装、测试，以及销售也都是自己一手包办的，这类公司就是我们现在所说的整合元件制造商(Integrated Device Manufacturer, 俗称IDM)，如英特尔 (Intel)、德州仪器(TI)、摩托罗拉(Motorola)、三星(Samsung)、飞利浦(Philips)、东芝(Toshiba)等。 图：集成电路产业链分类示意图。(来源：芯原股份招股书) 一、第三方IP厂商出现 由于摩尔定律的关系，半导体芯片的设计和制造越来越复杂、花费越来越高，单独一家半导体公司往往无法负担从上游到下游的高额研发与制造费用，因此到了1980年代末期，半导体产业逐渐走向专业分工的模式──有些公司专门设计、再交由其他公司做晶圆代工和封装测试。其中的重要里程碑莫过于1987年台积电 (TSMC) 的成立。 伴随着下游应用的拓展，芯片种类不断丰富，先进制程不断演进，使得芯片的研发成本提高，并产生了一定的研发风险。1990年，半导体IP行业的龙头ARM应运而生，它探索出了IP授权的商业模式，不再设计芯片，而是以授权的方式，将芯片设计方案转让给其他公司，成为半导体IP授权行业的开端。ARM自身不再生产处理器，而转为处理器架构设计，并将设计方案授权给其他公司使用，这种面向“Partner-Ship”授权“IP Core”的模式，开创了属于ARM全新的时代。 ARM通过开放的IP授权模式，迅速在移动端处理器市场获得超过95%的市场占有率，与PC/服务器端处理器霸主英特尔一起，构成了当下全球半导体产业最底层的两大指令集标准。当时，新进的半导体设计公司几乎都选择了从ARM获得授权，然后自己研发后，在台积电代工生产，形成了“IP授权+半导体设计公司+代工厂” 的芯片研发模式，极大的降低了芯片的成本。 随着超大规模集成电路设计、制造技术的发展，集成电路设计步入SoC 时代，设计变得日益复杂。为了加快产品上市时间，以IP 复用、软硬件协同设计和超深亚微米/纳米级设计为技术支撑的SoC 已成为当今超大规模集成电路的主流方向，当前国际上绝大部分SoC 都是基于多种不同IP 组合进行设计的，IP 在集成电路设计与开发工作中已是不可或缺的要素。 二、SoC推动IP厂商发展 SoC设计的基础是IP核设计及重用技术，SoC芯片是一个复杂的系统，如果完全从零开始来实现整个芯片的设计，需要花费大量的人力物力，势必会耽误产品面世时间，影响产品竞争力。为了加快SoC芯片的设计速度，越来越多的设计公司将已有的IC电路设计成一个个的模块，在SoC芯片设计中被调用，从而简化SoC芯片的设计，缩短设计时间。 这些可以反复调用的模块就叫做IP核。不是所有的IC电路都可以作为IP核，为了满足SoC设计要求，IP核必须有以下几个特征： 1、必须是符合设计重用要求，并按嵌入式专门设计的; 2、必须经过多次优化设计，使芯片在面积、性能、功耗等方面达到最优; 3、必须是允许很多家公司在支付一定费用后被商业运用的; 4、必须符合IP标准。 IP核供应商提供的IP可以有三种形式：软核、固核和硬核。 软核是用硬件描述语言描述的可综合的电路功能模块，它不涉及具体的物理实现，灵活性较好。 固核是基于特定工艺库综合出来的网表，在结构、面积和性能安排上都进行了初步优化，它介于软核与硬核之间。 硬核是基于特定工艺的版图库生成的物理版图，对频率、功耗、面积等方面作了充分的优化，但由于硬核依赖于一定工艺，所以灵活性较差，不便于移植。 随着先进工艺节点不断演进，芯片的线宽不断缩小，单颗芯片上可容纳的晶体管数量也快速增加，单位面积性能得以相应提升。根据IBS 报告，以80mm²面积的芯片裸片为例，在16nm 工艺节点下，单颗裸片可容纳的晶体管数量为21.12 亿个;在7nm 工艺节点下，该晶体管数量可增长到69.68 亿个。 图：单颗芯片裸片可容纳晶体管数量增长趋势(以80mm2面积为例，单位：百万个)数据来源：IBS《Design Activities and Strategic Implications》 与此同时，随着先进制程的演进，线宽的缩小，使得芯片中晶体管的数量大幅提升，单颗芯片中可集成的IP数量也大幅增加。根据IBS报告，以28nm制程节点为例，单颗芯片中已可集成的IP数量为87个。当制程节点演进到7nm时，可集成的IP数量将达到178个。 图：不同制程节点下的芯片所集成的硬件IP数量(平均值)。(数据来源：IBS《Design Activities and Implications》，芯原股份招股书) IBS数据显示，半导体IP市场将从2018年的46亿美元增长至2027年的101亿美元，年复合增长率为9.13%。其中处理器IP市场预计在2027年达到62.55亿美元，2018年为26.20亿美元，年复合增长率为10.15%;数模混合IP市场预计在2027年达到13.32亿美元，2018年为7.25亿美元，年复合增长率为6.99%;射频IP市场预计在2027年达到11.24亿美元，2018年为5.42亿美元，年复合增长里为8.44%。 三、IP市场的主要玩家 半导体IP 的市场参与者可大致分为两类：一类是与EDA 工具捆绑型的半导体IP 供应商，如铿腾电子(Cadence)、新思科技(Synopsys)等;一类是提供专业领域IP 的半导体IP供应商，如ARM、芯原、CEVA、Imagination 等。 根据IPnest 统计，2018-2019 年全球半导体IP 供应商销售收入市场占有率分布情况如下： 表：2018年~2019年全球半导体IP供应商销售收入市场占有率。(数据来源：IPnest) 多年来，ARM和Synopsys一直排在全球IP市场的前两位，地位很稳固。IPnest的数据显示，ARM曾经控制着IP市场50%的份额，一直处于市场领先地位，但最近两年市占率有所下降，从2018年的44.7%下降到了2019年的40.8%。排名第二的Synopsys的收入增长了13.8%，赢得了18.2%的市场份额。排在第三位的Cadence的IP收入增长了22.9%，为该公司带来了5.9%的市场份额。 ARM在IP总收入方面继续保持市场领先地位，因为其专利使用费每年超过数十亿，大大超过了竞争对手。但是，在市场竞争不断加强的情况下，ARM的IP总收入在2019年略有下降。IPnest分析显示，ARM销量下降的原因主要是非处理器形式IP重要性的增长。 表：主要IP供应商的产品布局。(来源：芯原股份招股书) 四、ARM：处理器IP龙头 得益于移动CPU市场的垄断地位，ARM成为了全球CPU IP和GPU IP的最大供应商。2018年，有52.6%的智能手机采用了ARM的GPU内核，99%的智能手机采用了ARM的CPU(Cortex)内核，而CPU和GPU IP占据了全IP行业约50%的市场份额，因此，ARM的龙头地位相当稳固。 在国内，国产的SoC中，95%都是基于ARM处理器技术的，ARM的中国授权客户超过了150家，使用了ARM 技术的中国客户出货量超过了160亿。 由于IP公司采取的经营模式是轻资产模式，这类公司没有自有品牌产品，而是提供一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务。因此，半导体IP行业是高毛利率行业，ARM的毛利率近三年来保持在92%~95%之间。 但是，自2016年被软银收购后，近几年ARM的营收处于下滑趋势，这主要是由于近年来非处理器形式的IP重要性越来越强，而手机应用处理器市场增长速度放缓造成的。但这并不影响ARM的行业龙头地位。 近期，NVIDIA宣布将以400亿美元的价格从软银集团手中收购ARM，从长远来看，ARM将会受到美国CFIUS法规的约束，中国半导体企业需要早做打算。 五、Imagination：GPU IP王者 ImaginationTechnologies是一家英国技术公司，专注于半导体和相关知识产权许可，销售PowerVR移动图形处理器，MIPS嵌入式微处理器和消费电子产品。公司还提供无线基带处理、网络、数字信号处理器、视频和音频硬件、IP语音软件、云计算，以及芯片和系统设计服务。2017年，董事会宣布公司被中资的CanyonBridge收购。 Imagination曾为苹果供应图像处理器(GPU)，在图像处理器(GPU)领域与高通、ARM三分天下。它在GPU市场大约占据三分之一的份额，2019年推出有史以来最快的GPU IP，意在扭转市场上针对定制GPU的市场份额损失的趋势，并使获得许可的GPU IP回到性能的最前列。 六、CEVA：DSP IP龙头 CEVA是无线连接和智能传感技术的领先授权公司，提供数字信号处理器、AI处理器、无线平台以及用于传感器融合、图像增强、计算机视觉、语音输入和人工智能的补充软件。CEVA与全球的半导体公司和OEM合作，为包括移动、消费、汽车、机器人、工业和物联网的各种终端市场创建节能和智能的连接设备。 其产品包括： 超低功耗IP，包括面向移动和基础设施中的5G基带处理的基于DSP的全面平台，高级成像和计算机视觉，适用于多个物联网市场内任何支持摄像头的设备和音频/话音/语音以及超低功耗Always-On/感应应用。 蓝牙IP和WiFi IP，对于无线物联网，提供业界最广泛采用的蓝牙IP(低功耗和双模)、Wi-Fi4/5/6(802.11n/ac/ax)和NB-IoT。CEVA在DSP(可编程数字信号处理器)IP排名全球第一，同时也是WiFi和蓝牙排名第一的IP授权商。 七、Synopsys：提前布局接口类IP 过去十年间，智能手机是推动IP行业前进的强大动力，其中处理器IP受益最大，迅速成长为全球最大的IP种类，同时LPDDR、USB和MIPI等接口协议也在蓬勃发展。 目前智能手机行业依然活跃，但已达到顶峰。IP销售的新增长动力转向以数据为中心的应用，包括服务器、数据中心、人工智能等。下游数据爆发性增长需要更高的带宽来满足数据交换的需求，更高速的接口协议应运而生，接口IP市场得到快速发展。 2019年有线接口IP约占全球IP市场22.1%，为8.7亿美元，占比相对于2018年提升2%，是增速最快的IP市场。 根据IPnest在“2015-2019年接口IP调查和2020-2024年预测”中的数据，接口IP市场预计将在未来五年内保持较高的增长率，到2025年将达到18亿美元。 接口IP的重要性日益增长，而且其在整个IP市场的占比正在抢夺处理器IP的市场份额，成为了最具发展潜力的IP品类。在有线接口类别中，Synopsys是明显的领导者，2018年，该公司拥有约45%的市场份额，在物理IP市场则占有约35%的市场份额。 由于EDA和IP的商业模式很相似，而且有着共同客户，EDA与IP相配合可以提高用户黏性。自1986年成立以来，Synopsys通过发起80项并购交易，收购产业链上下游来扩大业务规模、进行技术整合的目的。在2008年超越Cadence成为全球最大的EDA工具厂商后，Synopsys也开始在IP行业战略性布局，不断并购IP优质资产，巩固其行业龙头的地位。 过去三年，Synopsys的IP收入占比从28%提升到31%。Synopsys的IP收入占比提升，带来毛利率提升。 八、Cadence：DSP和接口类IP的重要玩家 Cadence是EDA行业排名第二的厂商，IP行业排名第三的厂商。在1988年由SDA与ECAD两家公司合并而成，到1992年已占据EDA行业龙头地位，但到2008年被Synopsys超越。 Cadence在IP中的定位是从2010年收购Denali开始的，通过收购各自细分市场中的中小型供应商领导者来创建自己的IP产品，在2019年，接口IP和DSP IP是Cadence增长的巨大动力。 Cadence近三年来，IP市占率提升的重要原因是收购NuSemi后，拓宽了业务线和DSP IP产品取得了成功导致的。 九、芯原股份：国内最大的IP供应商 芯原股份作为中国大陆排名第一、全球排名第七的半导体IP授权服务提供商，拥有五类处理器IP和1400多个数模混合IP和射频IP，平均每年流片超过40款客户芯片。在全球前七名半导体IP授权供应商中，IP种类的齐备程度也具有较强竞争力，其中DSP IP的市场占有率排名世界前三，GPU IP(含ISP)市场占有率排名全球前三。 芯原的主要经营模式为芯片设计平台即服务模式。SiPaaS模式是指基于芯原自主半导体IP搭建的技术平台，为客户提供一站式芯片定制服务和半导体IP授权的一种商业模式。 目前芯原拥有用于集成电路设计的GPU IP、NPU IP、VPU IP、DSP IP、ISP IP五类处理器IP、1400多个数模混合IP和射频IP。 2019年，芯原半导体IP授权业务市场占有率位列中国大陆第一，全球第七。拥有较为齐备的IP组合和较多的IP数量，使得芯原在功能和应用领域的多样性上具有了更多的扩展空间、亦给予客户较为全面的选择，体现了芯原在技术上的实力、积累和可靠性。同时，由于各类IP均来源于芯原自主研发的核心技术，且在研发时考虑了各IP间的内生关联和兼容性，使得其具有较强的耦合深度、可控性和可塑性。 芯原主营包括IP授权和芯片定制，其中芯片定制业务贡献高营收，IP授权业务贡献高毛利率。2019年芯原芯片定制业务分别实现营收和毛利9.02和1.23亿元，营收和毛利占比分别为67.33%和22.91%;IP授权业务实现营收和毛利为4.38和4.15亿元，营收和毛利占比分别为32.67%和77.09%。 此外，SST主要聚焦于Superflash(NOR闪存技术)、NVM、IDM等解决方案和IP产品，并且在2010年被Microchip所收购;Achronix则聚焦于高端FPGA方案，并提供专业独立芯片，芯片组合封装等服务，在2015年被英特尔收购;Rambus专门从事高速芯片接口的发明及设计的技术授权，聚焦于DRAM的IP供应，在内存接口IP市场上排名全球第三;来自中国台湾的eMemory则是全球最大的逻辑制程非挥发性存储器硅IP厂商。 十、国产IP供应商开始积极布局 在当前中美博弈的背景下，集成电路产业是国家战略性产业。目前我国绝大部分的芯片都建立在国外公司的IP授权或架构授权基础上，因此IP和芯片底层架构国产化替代已经迫在眉睫。在市场对国产芯片IP的迫切需求下，国内半导体IP供应商将迎来历史性发展机遇。 当前国内IP厂商市场份额相对较低，影响力不大，但是他们已经已经积极布局，其中包括已在科创板上市的全球第七、国内第一的芯原股份和国内AI芯片独角兽寒武纪，还有在细分领域深耕多年的本土IP厂商，包括本土RISC-V生态引领者芯来科技、提供从0.18um到5nm全套高速混合电路IP核芯动科技、拥有完全自主知识产权的CPU、DSP、GPU和AI处理器IP的华夏芯，以及提供高速接口IP的华大九天等等，这些IP厂商在各自领域实力不断加强，有望在行业红利期迎来重大发展。 十一、寒武纪：人工智能领域的探路者 寒武纪，聚焦云边端一体的智能新生态，致力打造各类智能云服务器、智能边缘设备、智能终端的核心处理器芯片，让机器更好地理解和服务人类。目前，寒武纪已与智能产业的众多上下游企业建立了良好的合作关系。 2016年，寒武纪科技正式创立，并完成天使轮融资(投资者包括元禾原点、科大讯飞、涌铧投资);同年推出的“寒武纪 1A”处理器是世界首款商用深度学习专用处理器，并发布国际首个智能处理器指令集Cambricon ISA。2017年，完成A轮融资(投资者包括国投创业、阿里巴巴、联想创投等)，成为全球智能芯片领域首个独角兽初创公司;集成寒武纪1A处理器的世界首款人工智能手机芯片华为麒麟970正式发布并在华为Mate 10手机中投入大规模商用。2019年，推出边缘AI芯片思元220，标志寒武纪在云、边、端实现了全方位、立体式的覆盖。 现在寒武纪已经成为国内AI芯片独角兽，是目前国际上少数几家全面系统掌握了智能芯片及其基础核心技术的企业之一。 十二、芯来科技：RISC-V处理器IP厂商 芯来科技是中国大陆首家专业RISC-V处理器内核IP和解决方案公司，是本土RISC-V生态引领者，携手合作伙伴发布了全球首颗基于RISC-V内核的量产通用MCU产品，目前已经全面推向市场。自研推出的RISC-V处理器IP已授权多家知名芯片公司进行量产，实测结果达到业界一流指标。 芯来科技目前是RISC-V基金会银级会员，中国RISC-V产业联盟(CRVIC)发起单位和副理事长单位，以及中国开放指令集生态(RISC-V)联盟(CRVA)会员单位。 目前，芯来科技的多个系列的处理器核心产品与解决方案已经实现客户导入和量产，过百家国内外客户进行了授权和使用，与兆易创新在2019年共同推出全球首发的RISC-V架构的通用MCU，推出了搭载Linux操作系统的应用级处理器UX600内核，完成了自有软件体系搭建，引入了国际国内多个重量级合作伙伴，并通过升级版“一分钱计划”持续降低RISC-V应用门槛，通过“RVMCU网站”打造RISC-V交流社区，通过“大学计划”助力RISC-V教育生态发展。 近期，芯来科技完成了新一轮的战略融资，领投的是小米长江产业基金，老股东蓝驰创投和新微资本继续追投。 此外，其他的国产IP厂商还包括华夏芯、华大九天、智原科技、创意电子、灿芯半导体、虹晶科技、世芯电子等。 表：其他国产IP供应商及其主要产品布局。 结语 总的来说，半导体IP行业市场增长潜力很大。随着技术的进步，IC设计难度、复杂度、成本，以及风险日益提升，行业专业化分工将更加明确，这将会带来半导体IP需求增长，预计2027年全球半导体IP市场空间较2018年增长120%至101亿美元，这其中包括中国在内的亚太地区增速为最高。

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  • RISC-V蓬勃发展，机遇与挑战并存

    RISC-V是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)。凭借其开源、免费、模块化、可扩展等特点，RISC-V近几年获得了惊人的成长，包括高通、Google、英伟达、三星、西部数据等数百家企业均加入了RISC-V阵营。 据市场调研机构Semico Research预测，到2025年，采用RISC-V架构的芯片数量将增至624亿颗，2018年至2025年复合增长率高达146%。 一、RISC-V蓬勃发展 受益于特殊的市场环境，RISC-V在国内受欢迎的程度更甚，无论是华为、汇顶、平头哥、全志科技、兆易创新等国内老牌半导体企业，还是格兰仕、核芯互联、睿思芯科、芯来科技等初创企业均对RISC-V芯片构架寄予厚望。 中国工程院院士倪光南也认为，未来芯片发展，在芯片架构方面也应当不受制于人，发展RISC-V开源芯片架构是一个机会，我们希望把RISC-V支持成为未来世界三大体系之一，尤其希望RISC-V能成为中国有足够话语权的体系架构。 倪光南指出，RISC-V完全开源免费，也非常适合中国超大规模的市场需求。中国有世界上最多的芯片设计企业，中国的CPU应用数量也是世界上最大的。 不过，虽然参与企业众多，市场推力也足够大，但RISC-V还存在着许多挑战。 笔者从多名业内人士处了解到，RISC-V作为一个新的指令集，在早期阶段面临的最大挑战是其生态环境不够完整，需要更多厂商参与生态的建设，包括工具链、编译器等，软件生态环境、成熟性和丰富性还需要一定时间去发展。 值得一提的是，业内人士也表示，某些特定的边缘应用领域对生态环境的依赖性并不高，RISC-V的发展就会更好一些。 另一方面，RISC-V并非是第一个采用开源模式的指令集架构，而开源环境中还可能出现碎片化的风险。 倪光南也强调，因为RISC-V采用开源BSD许可证，在这个许可证下，所作的改进容许不开放，这样虽然有利于产业化，但也有可能出现“碎片化”问题。如果发展出许多芯片以后，每家都把自己的改进保密起来，不予开放，那么若干时间以后，有可能市场上的RISC-V芯片互相都不兼容，这个架构事实上就没有意义了，不可能持续发展了。 业内人士认为，在RISC-V整个发展的节奏里，国际协作非常重要，非常关键，没有国际协作，RISC-V只在国内发展不起来，这点已经从无数开源的项目中得到证实。 二、是机会也是挑战 2018年后，国内RISC-V企业大量出现，其中大部分芯片企业采用Arm、RISC-V等不同的架构进行混合开发，仅少部分企业(主要为初创企业)专注研发RISC-V架构的芯片。 据了解，尽管市面上已经有较多的公司和产品，但普遍处于项目研发、产品推广阶段或与客户合作开发阶段，正在走到商用的RISC-V架构芯片并不多，出货量就更少了。 多名业内人士表示，目前RISC-V整个生态环境并不成熟，虽然应用端的使用意愿较高，但普遍处于观望状态。相对而言，Arm架构的芯片已经经过长期的客户验证，是非常成熟的产品，对于客户来说不存在可靠性的问题，公司目前的出货也以Arm核的芯片为主。 在此情况下，多数半导体企业目前的研发资源也主要集中在Arm内核的芯片产品之中。 “RISC-V的愿景是未来各种灵活而低价处理器芯片的基础，在低功耗方面可以做得很好。同时，相对于Arm和X86而言，RISC-V的优点是历史包袱比较小，开源免费，适合应用在全新领域。”某国内半导体企业高管直言称，公司已经有相关研究和探讨，但公司的研发资源有限，目前转向RISC-V并不现实，我们未来的产品可能会采用RISC-V的构架。 RISC-V处于早期发展阶段，也意味着市场潜力是无限的。业内人士指出，相对于整个市场来看，RISC-V目前的市场占有率很小，有足够大的空间给各个企业自由发展。 近期，英伟达宣布以400亿美元收购Arm，尽管英伟达和Arm都一再强调，Arm体系结构将继续维持开放许可模式和客户中立性，但从市场来看，客户却已经在寻找替代方案，RISC-V便是其中之一。

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  • NVIDIA、超微、苹果订单爆发，台积电资本支出扩增

    作为全球最大的芯片代工厂，台积电在最近半年内备受关注。然而，台积电经历了今年疫情以及华为芯片禁令的危机后，运营表现依旧稳健，更是出乎意料的再次上调7nm与5nm产能。 尽管华为新禁令已于9月中旬生效，错失占营收比重14%的大客户，但是得益于第4季在超威、高通、联发科、赛灵思与中国多家芯片业者订单涌入，迅速填补缺口，台积电营收约可持平或略减，全年营收2成成长目标将可轻松达阵，超标机会不低。 台积电近期更已上调7纳米与5纳米月产能，以应对客户的强劲需求。其中，7纳米现已提前达到每月13万片产能，年底约将再增至14万片，而第2季量产的5纳米目前由每月5万片逐步提升，原定2021年上半8万~9万片月产能目标，近日已上调至10.5万片。 除了苹果旧机与iPhone 12系列拉货强劲外，最新发布的平板与年底登场的Mac系列Apple Silicon处理器订单规模亦优于预期，几乎包下全部5纳米产能，其他客户也都提前向台积电预订7/5纳米产能，比如接下来新品火力全开的联发科与超威、中国业者。 供应链表示，台积电7/5纳米产能供不应求，以订单能见度来看，至少一路满载至2021年中，这当中除了苹果大单，以及市占、出货不断拉升的超威7/5纳米CPU与GPU订单，中国芯片客户群下单规模也不断扩大中。 还有就是随着Sony PS5即将上市，所搭载的超威Zen 2架构半客制化CPU及RDNA 2架构的半客制化GPU皆采用台积电7纳米制程，由于未能抢得更多7纳米产能，因此大量出货时程落在2021年上半。 另也传出，NVIDIA先前所推出的年度大作RTX 30系列，采用代工折扣相当大的三星电子8纳米制程，但2021年则将转换至台积电7纳米制程，订单量不少。 NVIDIA转单原因除了是台积电7纳米报价已较亲民外，另则是先前已规划分散风险，以应对三星8纳米良率问题。NVIDIA 7纳米大单亦是台积电2021年7纳米产能利用率维持高档的重要客户之一。 近期设备供应链就传出，由于客户需求强劲，7月才二度上修资本支出，加速扩产脚步的台积电，预算近期已提前用完，但产能依旧满载，且排队争抢的客户仍不少，因此在15日法说会上大有机会三度上调资本支出，目前资本支出预算是160亿美元~170亿美元，应会再增加5%左右。 资本支出上修除了为了7/5纳米扩产外，还有就是进度略为落后的3纳米研发与建置。据了解，除了5纳米于2020年第2季量产，5纳米强化版也低调在第3季量产，整体5纳米订单能见度至少已至2021年底，而3纳米量产目标也释出，2022年下半单月产能跃升至5.5万片，较5纳米初期量产规模再扩增，2023年单月更可再飙上10万片。 台积电资本支出扩增，对供应链是好消息，只不过2020年业绩仍创新高的台积电，在近期与国内外供货商所进行的2021年全年订单与议价会议上，依旧大砍采购价，平均幅度10%~20%，仅如ASML等有不可取代技术与产品的业者可除外，因此高度仰赖台积电也是忧喜参半。

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  • ASML、德国、台积电等企业表态

    美在全球市场上占有重要的地位，如芯片技术，零部件产品设备等等。因为美在产业中占有极大的比例，实施部分垄断，制定规则，打压企业就是常见竞争的手段了。 1、纷纷表态 美随意定制规则，可是很多供应商企业却不干了，都反对美做出限制的行为。受到伤害的不只是国内企业，还有很多靠这家国内巨头发展的供应商，因为不能供货，经济遭受了不小的打击。 于是纷纷表态，直接或者间接地支持这家国内企业。 首先是ASML公司，ASML是全球第一的光刻机制造商，掌握了最高端的EUV光刻机生产技术。前段时间ASML表示，要加快在中国市场的布局，继续和国内的合作伙伴一起发展。 以ASML在行业内的地位，说的话自然是有分量的。 其次是德国，德国就国内企业在5G的问题上表态，说不会在5G基础建设中排除这家企业。这家企业不只是在芯片上有优势，在5G领域也是全球领先的，所以德国选择这家企业是很正常的事情。 最后是台积电，这家国内企业也是台积电的第二大客户，由于某些原因，自研的芯片不能生产了。而台积电表示，会和客户一起努力，客户成功了，台积电才有订单。虽然台积电没有明说，但这位客户很可能就是国内这家企业。 2、被无视? ASML、德国、台积电纷纷表态，情况看起来有些变化，原本一切都是按照美的设想去发展，只要动用国家的力量，中国这家企业一定坚持不下去。 不允许使用美技术给这家企业代工，不让含美技术的企业给他提供产品，包括在5G上，也百般阻挠。 然而ASML、德国、台积电各自发表了意见，对这家企业都是有利的，而且从表态上来看，美国似乎被无视了。 如果按照规则执行，这家国内企业发展空间是有限的，至少在芯片这部分，至今还没有找到解决的方案。 可是ASML，台积电并没有放弃，并且试图断绝来往，相反还在积极发声。甚至德国也不顾美的施压，坚决要支持这家国内企业的5G技术。 被无视了就说明不会一直牵着别人的鼻子走，这是一个好的迹象，以后还会有更多的企业国家站出来，敢于去发声，敢于去反对，或者敢于自研技术，去替代对方的产品。走自己的路，让别人无路可走。 3、总结 ASML要加快在中国市场的布局，投入更多的光刻机在中国。 ASML包含了美技术，因此就要明白一定不能因此产生依赖性，要学会把技术掌握在手中，增加自主话语权。

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  • 吸取教训，华为海思开始转型

    余承东曾说，华为做芯片最大的教训，就是只做芯片设计。如果华为能多花一点心思就研究芯片制造，那在美国出台芯片禁令后，华为虽做不到游刃有余，但至少也不会手忙脚乱。 1、吸取教训，开始行动 芯片从材料到加工，最后做成商品，交到消费者的手中，看起来是消费者从商家手中购得一件商品，在芯片流向市场的背后，需要经历庞大且复杂的工序。 首先需要设计芯片，然后把设计好的芯片加工制造出来，最后封装测试芯片的性能。 大致上是这三个步骤，可是要凑成这三个步骤，没有几十年的沉淀，根本做不好。设计芯片需要EDA软件，ARM架构，制造芯片需要光刻机，蚀刻机等，封装测试还要先进成熟的技术。 整个的环节流程都不是一家企业能完成的，所以华为海思成立至今，都只是涉猎芯片设计这一块，把设计好的芯片交给代工厂。苹果、高通、联发科等国际巨头都是这么做的。 看似不会出差错，可关键就在于，代工厂使用的技术是别人的，而海思又没有制造能力。当有一天不能靠别人生产的时候，设计芯片相当于纸上谈兵。 只做设计是一次教训，要是投入一部分生产力量到芯片制造，也许不会是这个局面。对此华为海思吸取教训，开始行动，在海思招聘公众号上，海思公布了最新的招募计划。大致上可以分为五大类，分别是：软件类、系统类、硬件类、芯片类、研究类。 这些不同的类别中，几乎都是为了自研制造芯片而准备的，比如有芯片架构工程师，芯片测试系统工程师等等。 2、唯一的出路 总共41个工作岗位，薪酬肯定不会低，除此之外，最重要的是一个平台。招募的人才可以借助华为海思去积累更多的工作经验，将来到这类的岗位上，肯定也会是二把手。 要知道海思已经是国内领先的芯片公司，今年还跻身世界十大半导体公司，第一季度市场份额首次超越高通。如果不是在规则的束缚下，未来还会有更好的发展。从这次海思的行动来看，有外媒表示：这是要转型? 很显然，华为打算走IDM模式，包揽芯片设计，芯片制造和芯片封装测试，简单来说就是芯片从设计到落地，都自己完成。 从单纯的芯片设计转型到IDM模式，可能会面临不小的困难，但是这或许是唯一的出路。因为在没有选择的情况下，就只有转型这项选择了。华为大力扶持自主供应链，招募大量人才，把芯片重新摆在台面上，这一次一定行。 3、总结 华为从没有向困难低头过，再大的困难也必定能克服。华为说过，不会停止对海思的投资，如今开始行动，面向全球展开新一轮的招聘计划。 华为只做芯片设计是一次教训，但已经吸取了教训，剩下的就是宝贵的经验。 积累越多的经验，越有助于华为成功，未来的华为，会逐渐向三星、英特尔这样的巨头靠拢，实现真正的独立，真正做到任尔东西南北风，我自岿然不动。

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  • 被断芯后的华为，研发费用高达1316亿

    华为被断芯，主要是台积电代工的麒麟9000处理器芯片，美光和SK海力士的动态存储芯片还有就是LG和三星的面板芯片都成为了制约华为旗舰手机出货的关键部件。 这其中5nm工艺的处理器芯片最为关键。 华为在5G通讯实现弯道超车，之前老牌的通讯企业诺基亚和爱立信都曾是通讯行业的霸主地位。 而华为这匹黑马的出现让之前的领先者成为了追赶者。面对美国单方面的阻挠很多的国家也是拒绝华为5G的商用，像是英国、澳大利亚都纷纷选择站队。核心技术在手的华为却是静观其变，相信意大利这次对华为剖析之后有更多的商用订单接踵而来。 在手机业务领域中华为面临着“无芯可用”，在2021年的出货量上我们看到只有5000万台，还不到今年2季度的数量。 业内分析师认为华为最坏的打算就是退出手机市场，像苹果公司一样，华为也是一个软件开发公司，至于制造芯片同样选择了代工企业台积电。 像是自己旗下的海思芯片也只有设计能力，真正为华为提供芯片制造的企业大部分都是华为旗下的投资公司参与投资或者入股。 这样的方式既灵活又降低了风险。华为芯片没有放弃，华为正式官宣今年研发费用高达1316亿!可以说出手就是第一名。这样的信心来自于强大的研发能力和后方“国家队”的支持。 像是可以替代安卓的鸿蒙系统年底正式搭载手机亮相，HMS生态的建立对标谷歌未来收取30%的“安卓税”，一切都在向“自主研发”进军。 多年前的韩国投入了大量的人力、物力和财力就是走自主研发，三星、海力士、LG等等企业都是得益于自己的技术领先，日本的东芝、尼康也都是摆脱“美国技术”潜心研究走在世界前列。

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  • SK海力士全球首款DDR5 内存

    2017年JEDEC(固态技术协会)公布了DDR5内存标准，时隔三年海力士公布了全球首款DDR5内存，官方预计明年第三季度开售。 全球首款DDR5内存，引领行业踏入了一个全新的时代。这款DDR5-4800晶片是基于1Ynm制程造成的16GB颗粒，理论传输速度最高可达到5600Mbps。目前海力士已经能够成功产出单条64GB的DDR5内存条，不过这个规格有望在未来得到进一步提升。 实际上早在2018年海力士就已经成功研发出16GB的DDR5 DRAM，这样要比DDR5 DRAM的JEDEC标准确定时间还要早了不少。这一代技术会以32-bit双通道64-bit单通道，这样的设计会更有利于提升最大频宽。 此外DDR5 DRAM的工作电压也下降至1.1V，电压调节也从原来的主板控制变成由记忆体自主控制。 在新产品DDR5-4800发布的同时，海力士也对外宣布6400Mbps的产品已经开始测试，另外8400Mbps的产品也已经在研发计划中。 DDR5 DRAM初期主要是应用于数据中心等专业领域的设备上，预计到2022年市场份额达到10%，2024年攀升至43%。届时DDR5 的内存条才会正真走入普罗大众的生活中。 总之，海力士的这款DDR5内存具备5600Mbps带宽，比标准DDR4快了整整1.8倍，电压1.1V，官方表示能够节约20%电能。容量方面，目前单条可以达到64GB，未来可能有128GB，服务器级别则更高，总的来看DDR5内存发展之路还很长。

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  • 传AMD计划收购Xilinx，成交价格超300亿美元

    行业整合，通常为大鱼吃小鱼。美国媒体消息，AMD正在商谈收购FPGA厂商赛灵思(Xilinx)，双方谈判已经进入深入阶段，可能下周就会官宣，但也存在着变数。双方已经谈谈停停有段时间了，赛灵思目前市值是260亿美元，算上溢价，最终成交价格应会超过300亿美元。 如果该项并购能够达成，标志着半导体产业或又将迎来新变局。 一、AMD市场份额攀升 作为桌面处理器的第二大厂商，AMD一直被Intel所压制，从2006年第二季度开始，AMD的市场份额就在一直下降，直到2016才开始有所好转。 不过，随着Zen2架构处理器的全面发布，AMD的市场份额正在节节攀升。 再加上台积电先进制程的加持，AMD已经对Intel造成了不小的冲击，目前其在PC处理器的市场份额已经接近40%，是过去14年来的最好水平。 根据AMD2019财报，去年AMD的营业额为67.3亿美元，经营收入6.31亿美元，净收入3.41亿美元。 虽然今年全球遭遇新冠疫情冲击，但受惠于在线办公，PC游戏等需求的爆发，AMD一季度的营业额同比增长40%，毛利润增加至46%，二季度的营收为19.3亿美元，同比增长26%。其中，计算和图形业务营收为13.7亿美元，同比增长45%。 二、Xilinx业务调整 根据最新的市值显示，目前AMD的市值已经达到1015.68亿美元，而Xilinx的市值只有前者的四分之一，为258.95亿美元。并且在业绩上，Xilinx也表现的并不理想，2020财年第四季度的收入为7.56亿美元，比上一季度增长5%，但同比下降9%。 并且，在公布财报前后，Xilinx被爆出在圣何塞总部裁减123名员工，业界普遍认为是美国政府对这家公司最大客户之一华为持续制裁的结果。 根据2020财年上半年财报显示，Xilinx从华为获得的营收为5000万美元，约占到总营收的6%~8%左右，因此华为对Xilinx的影响相对比较大。 随后，Xilinx一位发言人表示，在美国政府禁止华为购买美国零部件和软件后，FPGA业务还未从失去华为的状态中恢复过来，因此有必要进行调整。 三、AMD全面对标Intel 2015年，Intel以167亿美元的价格，收购全球第二大FPGA厂商Altera，成为该公司有史以来最贵的一笔收购事件，自此Xilinx就成为了全球唯一一家可全产品线规模化制造FPGA的独立公司。 完成收购后，Intel在Altera的基础上成立了可编程事业部，并且一直在推进FPGA与自家至强处理器的软硬件结合，2018年Intel宣布旗下的FGPA已经被正式应用于主流的数据中心OEM厂商中。 如今AMD在PC业务上一路高歌猛进，成为这个疫情中为数不多的赢家，所以自然也将视野放在了Xilinx身上。 如果收购成功，AMD不仅拥有CPU和GPU阵容来挑战Intel，而增加FPGA产品组合将打开第三条优势渠道。Xilinx的产品可以被用在AI芯片、物联网、嵌入式航空/汽车、5G通信、人工智能等领域。 不过，针对此次收购，AMD应该不会以现金交易的方式进行，因为截止2019年9月，AMD的手头现金只有12亿美元。 近年来，半导体产业大的并购案集中出现在欧美等国家，英飞凌收购赛普拉斯、ADI收购美信半导体、英伟达收购Arm、这些都是百亿美元级别的收购，反观国内的大金额收购只有韦尔股份与闻泰科技等少数案例。 这主要是因为目前欧美半导体产业已经相当成熟，而这些成熟半导体企业在各自所处的行业和市场份额又相当稳固，已经度过了细分领域相互兼并的时期。 进一步扩展市场只能通过新技术或者并购的方式扩大自己的版图，跨时代的新技术不常有，所以最终只能通过收购来实现协同，进一步扩大自身的市场。

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  • 可穿戴服装新材料，智能纺织物

    可穿戴设备逐渐嵌入人们的生活，从可穿戴手环手表到可穿戴眼镜等，智能服饰也将成为可穿戴行业追逐的方向，然而智能服饰的材料则成为其必然面临的问题之一。 近日，耶鲁大学的科研团队就开发出了一种新型“机器人织物”，可以根据需求或通过感知环境来改变其形状和硬度。基于此材料的特性，将可以应用于智能服装、可自行搭建的帐篷或者机器人降落伞。 其研究已发表在《美国国家科学院院刊》上。 为了赋予这种织物一系列的功能，研究小组创造了具有不同功能的纤维，并将它们编织成日常织物。 例如，研究人员用环氧树脂制成可变刚度纤维，这种环氧树脂是一种在相对较低温度下液化的合金，当温度较低时，这些颗粒是固体金属，能够使材料更坚硬;而当温度升高时，这些颗粒则会融化成液体使材料更柔软。这也意味着，它可以被加热，使织物柔软具有可塑性，然后冷却到室温，将其锁定到特定形状。 此外，为了让材料改变形状和移动，该团队还加入了一种形状记忆合金(SMA)。这种东西可以通过编程来“记住”某个特定的形状，这样在它变形之后，就可以触发它直接跳回原来的形态。 在这种情况下，研究人员将形状记忆合金线压扁成丝带，以便于研究人员根据需求将织物恢复到平面形状。 同时，为了制造能检测内部或环境变化的传感器，并让织物做出适当的反应，研究人员开发了一种基于皮克林乳液的导电油墨，这种乳液可以降低油墨的粘度，同时也可以使用无毒溶剂。 使用这种墨水，研究人员可以把传感器直接涂在织物上。研究人员表示，传感器是可见的，但不会改变织物的质地或透气性，这对穿戴应用的舒适性很重要。 当然，机器人织物的实现是一次科技上的创新，通过使用典型的纺织制造技术将功能纤维集成到传统织物中也提供了更多将科技融入生活的新途径，也正是这些实用性才让我们的生活能够与科技交融。

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  • 谷歌穿戴式操作系统新名字：Wear OS by Google

    Android Wear始终坚持着这样的信念：无论您戴在手腕上的样式是什么，或者口袋里装的是哪种手机，可穿戴技术都应该适合所有人。 从那时起，我们就与顶级手表和电子品牌合作，制造了50多种手表，以帮助您管理健康状况，与最重要的人保持联系并向您显示您关心的信息。 最好的部分：我们只是在探索可穿戴设备的可能性，而未来还有更多令人兴奋的工作。 随着我们技术和合作伙伴关系的发展，我们的用户也随之发展。在2017年，三位新的Android Wear手表拥有者中有一位也使用了iPhone。 因此，随着制表业在下周为另一个巴塞尔国际钟表珠宝展做准备，我们宣布了一个新名称，该名称更好地反映了我们的技术，愿景以及最重要的–戴表的人。 我们现在是Wear OS by Google，适用于所有人的可穿戴操作系统。

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  • 除海思麒麟外，国内哪些芯片厂商？

    众所周知的原因，华为目前的芯片已经被断供，华为在未来手机业务上的发展依旧不太明确，很值得我们关注。 除了华为，国内还是有很多芯片厂商的，这里也给大家做个简单的普及。 第一当然就是华为的海思了，这也是大家接触或者听说过最多的东西，华为的麒麟处理器不仅用在手机上，还有不少芯片用在平板上。目前华为能够设计并进行量产的是5nm制程工艺的麒麟处理器，不过因为被限制了，未来还是不太明确。 第二个大家应该也比较耳熟，我之前也报道过，它就是紫光展锐。紫光展锐隶属于紫光集团，目前主要为移动通讯和物联网做解决方案，并且还跟上了主流，拥有自家开发的5G芯片。 而最近搭载紫光展锐芯片的手机是酷派X10，采用了虎贲T7510，使用了12nm制程工艺，支持双模5G。虽然现在已经推出了6nm的T7520，在5G方面有较强的优势，但较为遗憾的是，虎贲的最强性能还是与麒麟、高通的顶级产品有些差距。 剩下的则是全志科技和瑞芯微了，大家可能对它的名字不太清楚，是因为它们的芯片主要用于平板、家电、车联网、机顶盒等等领域。比如京东智能音箱、小米智能扫地机器人等等，都是采用了全志科技的芯片。 而瑞芯微则更多的使用与国产平板电脑上，出色的性能还是让不少人对它有着深刻的印象。 当然，这些芯片公司主要都是在移动芯片领域上有着较为不错的成绩，其他芯片领域还是有着不少企业影响力也不小。 经历了华为事件，现在国内已经非常重视芯片上的发展了，也有越来越多的厂商开始努力跟进。

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  • 三星 Galaxy W21 5G 通过认证

    三星的 Galaxy S20和Galaxy Note 20 仍然是年内的安卓旗舰，随着屏占比的提升以及造型上的同质化，除了 S Pen 手写笔外，差异在明显缩小，曾经三星赖以成名的双旗舰策略现今存在明显的内部竞争。 而在近日，根据韩国媒体《韩国先驱报》报道，三星 Galaxy S21 系列机型将会首次配备 S pen 手写笔。 据该消息源与其他爆料信息显示，Galaxy Note 21 系列机型仍将推出，但三星会逐步融合 Note 系列，并入 S 系列中，而三星内部非常看好折叠屏机型的发展前景， Fold 系列最终会取代 Note 系列的定位，在 Galaxy S21 系列机型上尝试配备 S Pen 就是最好的印证。 回归国内市场，近日型号为「SM-W2021」的三星机型已经正式通过了 3C 认证与工信部认证。考虑到「SM-W2020」国内型号为 Galaxy W20 5G，该机型大概率会命名为 Galaxy W21。 根据工信部信息来看，Galaxy W21 5G可能就是国行版本的 Galaxy Z Fold2，但是会支持双卡双待功能，归属于同电信合作的心系天下系列。 目前从工信部信息来看将配备 6.23 英寸主屏，整机尺寸为 128.2 x 159.2 x 6.2mm，采用 2090mAh + 2160mAh 双电池方案，典型值为 4500mAh。 该款手机大概率会在 10 月底或 11 月正式发布。

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  • 向死而生，打破国外垄断：长江存储

    纵观电子产业的发展过程中，关于存储器间的商业竞争尤为激烈，最开始是美国一家独大，80年代后“日本五巨头”将全球市场彻底洗牌，随后韩国，台湾等地的公司迅速兴起，将原先日本的市场夺走大半;紧接着韩国又凭借着美国和政府的扶持，将一众同行尽数打败。时至今日，在DRAM方面，仅剩下三星，海力士，镁光三家;NAND也差不多，除了上述三家，也只有inter，西部数据，铠侠等寥寥数家。2017年，存储器价格上涨，国内企业叫苦连天。 就在此时，一家中国企业，立志要改变这种屈辱的局面。 这家企业，就是长江存储。 十年饮冰，难凉热血：长江存储的艰辛历程 在见识到上游产业被垄断的严峻后果，国内先后出现三家主营存储器业务的公司——长江存储，合肥长鑫，福建晋华。而福建晋华由于刚起步就被美国打压，所以进展滞后了许多，目前就只剩下长江存储和合肥长鑫两家。其中实力最为强劲的，便是长江存储。 说起长江存储，就不得不提起他的前身——武汉新芯，这家成立于2006年的企业曾是湖北省重点扶持的对象。由于此前缺乏经验，武汉新芯由中芯国际负责运营。武汉新芯一开始本来是打算做DRAM的，但当时的中芯国际十分困难，被台积电的官司搞得焦头烂额，无暇顾及武汉新芯的发展。又恰逢DRAM行业正处于低谷周期，无奈之下，武汉新芯只好先替美国企业Spansion代工NADA闪存。 然而武汉新芯着实倒霉，在2008年的全球经济危机中，Spansion断掉了给武汉新芯的订单，武汉新芯一度徘徊在破产边缘，还被台积电，镁光等企业盯上。在随后相当长的一段时间里，武汉新芯只能在夹缝中求生存。尽管局势艰难，但武汉新芯一直没有放弃对自主创新的追求，坚决不同意合资。2011年，从官司中缓过劲的中芯国际终于想起了武汉新芯，投资十亿美元将武汉新芯全资控股，但可惜的是，因为各种原因，这笔注资计划实际上并没有完成。2013年，中芯国际选择退出，武汉新芯又一次陷入危机，但这一次，武汉新芯没有等待太久。 2014年9月，工信部办公厅宣布成立国家集成电路投资基金，专门用于推进先进集成电路事业的发展。在此后的两年里，湖北省集成电路产业投资基金股份有限公司、国开发展基金有限公司、湖北省科技投资集团有限公司共同出资240亿美元，解决了武汉新芯的资金问题。在存储行业拼搏多年的武汉新芯终于迎来了胜利的曙光，2016年3月，武汉新芯高调宣布：将用240亿美元，在武汉打造一个世界级的半导体企业! 2016年，武汉新芯再迎喜讯：中国最大的综合性集成电路企业——紫光集团正式参与。多方讨论研究后，决定在武汉新芯的基础上成立了一家全新的企业——长江存储。在紫光集团董事长赵伟国的安排下，长江存储整合了武汉新芯，其中紫光占股51.04%。 “自主创芯，产业报国!” 从这天起，中国正式开启了存储自主化的进程。 逆流而上，专为打破垄断而生 根据《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》报告：中国已经成为集成电路最大的进口国，80%的高端芯片都靠进口。以2019年为例，中国在芯片方面的进口金额超过了3000亿美元，远超石油进口的开销。而存储器作为集成电路里至关重要的一环，实现自主化更是当务之急，长江存储担起了这项重任。 成立伊始，长江存储的技术实力比较薄弱，工艺水平还停留在先前为Spansion代工的层面。和三星，海力士等企业是不能相提并论的。为了解决这项难题，长江存储找到了“国家队”——中科院微电子研究所进行深度合作，一起研发新工艺。 2017年2月，长江存储传来捷报：国产32层3D NAND FLASH芯片在电学特性等各项测试中指标合格，迎来突破性进展。紧接着，长江存储挖来了杨伟毅担任CEO。杨伟毅在半导体行业可谓是鼎鼎大名，他所创办的晨星集团在全球范围内也是响当当的存在，尤其在智能电视芯片的研发商，一度超越了联发科。但由于杨的祖籍是福建，自大陆背景让晨星在台湾的运营屡被刁难。所以当长江存储发出邀请时，杨毅伟很快便同意了。 长江存储深知人才的重要性，除了杨毅伟，还不惜花重金聘请了NorFlash创始人高启全，联电集团集团CEO孙世伟等，与之而来的还有一大批技术功底扎实，经验丰富的前沿工程师，他们都是长江存储最坚实的技术后盾。 道阻且长，志在必行的长江存储 2018年，长江存储发布了号称能够颠覆行业的Xtacking 3D NAND技术。 简单来讲，传统的NAND闪存的制造商通常都是使用单一工艺技术在一个晶片上产生存储器阵列以及NAND逻辑(地址解码，页面缓冲器等)。而长江存储则是将两种不同的工艺技术在两个不同的晶圆上制作NAND阵列和NAND逻辑，然后再将两个晶圆粘合在一起，使用一个额外的工艺步骤通过金属通孔将存储器阵列相连接，实现逻辑上的互联。 这种全新的架构模式能最大化其内存阵列的密度，使NAND获得超快的I/O速度，具长江长江存储表示，其64层3D NAND芯片的I/O接口速度为3 Gbps，比三星最新的V-NAND快两倍，比主流3D NAND快三倍，速度和稳定性都远超其他同期产品。 凭借着Xtaking这项颠覆性的技术，在2018年的闪存技术峰会上，长江存储成为了最后出场的压轴公司，并获得“最具创新能力的闪存创始公司”的奖项。这标志着我国在闪存方面，已经和镁光，海力士等企业在同一水平线上! 但这并不够，因为长江存储的最终目标，是存储界的泰斗——三星。 长江存储——致钛SC001 1TB SSD 韩国三星早在2017年就实现了64层NAND的量产工作，而我们直到2019年9月是，才宣布投产64层，256Gb TLC 3D NAND Flash，并且良品率也不高。所以保守估计，长江存储和三星的技术差距在三年之间，我们在进步，对方也没闲着，这看似短短的三年，将是一场极为困难的攻坚战。如今紫光集团已经在着手准备，将投入1100亿美元来投资国内自己的内存场，和长江存储共同努力，计划在2022 年大规模量产用于智能手机和其他设备的内存芯片。 虽然目前，长江存储和世界一线大厂仍然存在一定的差距，比如良品率和兼容性等，但长江存储用了仅仅四年时间，就追赶到这种地步，并弯道超车推出了自己的Xtaking架构，已经是行业奇迹!

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