CEO展望:2022年芯片产业

《半导体工程》与Cadence总裁兼首席执行官Anirudh Devgan坐下来讨论了广泛的行业变化，以及这些变化如何影响芯片设计;西门子EDA执行副总裁Joseph Sawicki;Niels Faché， Keysight副总裁兼总经理;Arm顾问西蒙•西格斯;以及D2S董事长兼首席执行官藤村昭。在最近的电子系统设计联盟活动中，该讨论在现场观众面前进行。以下是那次讨论的节选。

左-右:Simon Segars, Anirudh Devgan, Aki Fujimura, Niels Faché， Joseph Sawicki。图片来源:Jan Willis/Calibra

SE:今天发生的一个重大转变是，我们正在从针对规范的设计转向针对上下文的设计。而不是一刀切，现在是非常特定的领域。这对EDA有什么影响?

Fache:许多设计团队正在处理日益增加的设计复杂性、更苛刻的性能要求、成本限制和更短的设计周期。这是一种面向环境设计的范式转变，更强调整个行业食物链的密切合作，以真正优化系统的性能并应对集成挑战。它从RFID芯片组这样的组件变成了一个子系统，或者是汽车中的雷达，所有这些都需要优化。人们更关心的是更大的背景。我们也看到了更多的垂直整合。在汽车行业，他们设计了端到端的系统，所以他们可以真正优化系统的每一寸。考虑优化电池在汽车中的使用。这对EDA公司来说是个好消息。围绕协作工作流程有很多机会让这些不同的专家和多个学科一起工作。我们需要好的工具来管理和处理数据和知识产权。 There’s an opportunity for model-based system engineering, and design all the way from the system level down to components. Models are always measurement-based, in part to help with accuracy and reduce physical prototyping. It’s also interesting to think about embedded as design for context. There may be an opportunity for a more formalized validation process in simulation of components in the context of a design. But it does require closer collaboration between the EDA companies, because we do need to interoperability all the way from product lifecycle management to simulation and process and data management — the EDA, the CAE tools — and ultimately also the instruments for testing.

segar语境设计总是存在的。你可以设计汽车规格，你可以设计商业级别。但随着事情变得越来越小众，人们想要设计封闭的角落的数量也在增加。人们在设计过程中需要管理的数据量也在增加。其中一些组件的创建变得越来越复杂，因为当你试图跨多个阶段进行优化时，你会引入新的工具，需要创建的新视图。在实际交付之前，都需要证明它是准确的。这是对已经发生的事情的延续，但它会导致更复杂的设计。复杂性是这个行业多年来一直在帮助每个人解决的问题。但这一挑战不会消失。

Sawicki我们有必要回过头来思考一下为什么会出现这种基于情境的设计。通过这种定制的字体设计，为系统提供的机会是有趣的。当苹果推出64位处理器时，所有人都问，‘为什么是64位处理器?它们没有存储空间。他们为什么担心这个?它们仍然有4g的内存，你可以用32位来寻址。但他们得到了什么?他们获得了30%的额外表现。这意味着他们的手机可以做更多的事情。这意味着验证不再是关于已验证的规范，而是关于如何验证系统性能，这带来了一个全新的复杂性，就模型可用性、软件堆栈、能够将虚拟模型与物理模型结合起来，以及某些方面的详细设计规范而言。 And it’s become so much more complex, because what people are trying to do is not play spec wars. They’re trying deliver a better experience to the customer, which can enable them to be far more profitable during business.

Devgan这并不新鲜。在90年代末和21世纪初，我们曾经讨论特定于领域的计算。不同的是，在那个年代，设计一个复杂的芯片需要四五年的时间，需要四五百个人。今天，我们可以用50个人在6个月内完成同样复杂的芯片。所以至少有10倍的提高。当然，设计变得更加复杂，但它仍然几乎是两个数量级的改进。现在，当然，我们总是要变得越来越好，但EDA、IP和代工行业已经使设计这些东西比20年前容易得多。如果你看看系统公司，他们设计系统主要有三个原因。一个是它是特定于应用程序的，所以它的性能更好或具有更低的功耗，如果它是特定于领域的，这可能是重要的。他们也会按照时间表来做，如果他们必须完成某个时间表的话。 And then, even though the cost of design is going up, if there is enough volume it is cost-effective, as well. You’re not buying from somebody else. You are making it yourself. So these three things allow more and more system companies to do to chip design, and that’s good for all of us.

》:我们从事制造和EDA，我们所做的其中一件事就是帮助掩模行业设计和制造掩模。我们确实看到了对你所说的事情的巨大影响，因为现在口罩数量正在急剧上升。人们总是会做衍生设计。每个芯片的制造成本实际上低于整个平台的设计成本，因此提供更低的成本是非常重要的。你可以做一个大的设计，然后根据不同的市场做一些修改。但现在，我们看到了更多的回归，也许是因为不同部分的集成更容易。

SE:自20世纪80年代以来，企业的口号一直是走向全球以降低成本。但在过去的六年里，我们看到了与中国的贸易战，与俄罗斯的问题，各地的供应链故障，以及世界各地日益增长的不信任。对芯片设计有什么影响?

segar:这个行业已经发展并变得非常高效。因此，只要效率高，工作就会在哪里完成，资本就会以集中的方式进行配置。你得到了制造专业知识的集中。它在这里设计，然后在那里打包。我们总是能以极低的价格买到令人难以置信的产品，而且产品还在不断更新。所以这个行业实际上运作得很好，这是效率和低成本优化的产物。现在，当你考虑到供应链安全，因为我可能不相信这个人，你将不得不开始复制存在于一两个地方的东西。这将导致成本增加。这可能需要更好的教育，需要世界不同地区的不同技能。但这也会导致成本增加。 And what we don’t know is how the world is going to deal with that, because consumers are hooked on buying cheap stuff. Are you really going to go into a store and say, ‘I’m going to buy the device that’s 20% more expensive because the money ripples down the supply chain, and this state has a higher cost base than manufacturing in Taiwan?’ No one is ever going to do that. So how do you deal with the cost offset of taking this very economically efficient model, and spreading it around the world and duplicating it? There are clearly governments around the world looking to spend a lot of money to try and change things. But the amount they’re talking about is pretty small relative to the total amount of money that is spent on this whole industry. That’s going to tough to deal with.

Sawicki在过去的三四个月里，我可能每周花四个小时与国会工作人员和商界人士交谈。很明显，我们正在进入一个时代，人们将利用我们的产业，半导体产业，作为国家利益的武器。这会引起问题。这将意味着某种程度上的分歧，因为即使它没有得到执行，保留一个你认为可能在下次中期选举前被切断的供应来源也不是经营企业的明智方式。我不知道结果如何。我们在中国的晶圆厂上花了很多钱，没有在EDA上花任何钱。这已经完全改变了。但是使EDA工作良好的事情之一是集中精力，然后分散到如此多的用户。这比突然出现多个国家实体需要在这个领域创造自己的产业的环境更有效。东西会更贵。

Fache:如果你看看中国最近的ipo，就会发现EDA公司获得了大约10亿美元的投资。在能力建设方面有很多投资，这在某些方面是多余的。但在每个地区都试图建立本地生态系统的同时，我们也在投资，以应对我们所面临的风险。如果你看看美国和欧洲，地方政府正在考虑500亿美元的补贴。在未来10年里，建立一个以制造业为中心的区域生态系统可能要花费数千亿美元。因此，我们正在考虑进行重大投资，以应对我们看到的风险。这确实是在建设产能和运营产能之间的权衡，而运营成本非常高。但供应中断的经济影响也非常显著。

》有一些设备是不允许出口到某些国家的。中国无法使用最领先的技术，可以说，这为我们创造了一些机会，因为一些较老的技术节点对他们来说是绝对的前沿。他们将不得不与拥有最新技术的公司竞争。这为软件供应商提供替代技术创造了机会。所以你可以靠这两种方式生活，在某种程度上这是好事。

Devgan我比较乐观。没有人能预测未来，但我相信人们会做正确的事情。如果你看看中国，几年前我们有一些公司被列入实体清单，这确实影响了一些业务。但如果你退一步看中国三年的复合年增长率，就会发现它在20%的低增长区间。我们认为这种情况在未来还会继续。所以参与者是不同的。有更多的系统公司在做芯片设计，也有一些本土竞争。我们将像对待其他地方一样应对竞争。但我更乐观的是，所有政府都在进行大量讨论，也许会有一些投资，这是受欢迎的。

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