在科創板已上市或擬上市的半導體公司中,產品和業務主要涉及晶圓製造、封測、晶片設計,以及特殊器件或材料,還沒有以晶片設計服務或IP研發為主的企業。近日瞭解到芯原(VeriSilicon)微電子正在申請科創板上市,對此十分好奇。以晶片設計定制服務和半導體IP授權為主營業務的芯原微電子在營收、利潤及持續增長方面能否達到科創板要求?帶著這些疑問,《電子工程專輯》中國板(EE Times China)主編顧正書對芯原創始人、董事長兼總裁戴偉民博士進行了採訪。現以問答的形式整理歸納如下,希望對晶片設計感興趣的朋友可以獲得一些有價值的資訊。

20191024NT61P1 芯原創始人、董事長兼總裁戴偉民

1.以晶片設計服務和IP授權為主營業務的公司,營收規模相對晶片設計和製造公司也許要小一些。請問芯原上市後如何應對股東和產業競爭對營收和利潤的高期望目標?

戴偉民:芯原專注於一站式晶片定制及半導體IP授權服務,多年來一直致力於打造積體電路設計產業領先的技術創新平台。憑藉深厚的半導體IP儲備、成熟的產業應用解決方案、優秀的晶片架構設計能力和豐富的晶片設計經驗,芯原能協助客戶高效率、高品質、低成本、低風險地完成晶片的定義、設計、流片,直到量產出貨。

芯原將堅持基礎技術研發與應用技術升級同步進行,持續建設高效的技術-平台-應用研發體系,加強對具有複用性、關鍵性、先導性新技術的預研,以夯實公司的核心技術基礎。未來,芯原將持續保持對半導體IP的研發投入,並擇機進行投資或併購,以擴充核心半導體IP儲備。同時,我們還將不斷升級基於先進製程的系統級晶片定制平台(包括基礎和應用軟體平台),以打造針對資料中心、可穿戴設備、智慧城市和智慧家居、智慧汽車等應用領域的晶片核心技術平台,擴大客戶群體,增加客戶黏性,從而確保公司的營收和利潤持續增長。

2.芯原一直堅持晶片設計平台即服務(SiPaaS)的經營模式,這背後的理念和邏輯是什麼?跟傳統的晶片設計服務有何不同?

戴偉民:芯原的特殊經營模式在於SiPaaS。SiPaaS模式是基於公司自主研發的半導體IP搭建技術平台,為客戶提供一站式的晶片定制設計和半導體IP授權服務。

這種獨特的商業模式是芯原透過觀察全球半導體產業第三次轉移及積體電路產業技術升級的發展歷程而總結出來,代表著一種新的晶片設計營運趨勢。SiPaaS模式可幫助晶片設計公司從「重設計」到「輕設計」的轉變,正如20年前台積電(TSMC)引領晶片設計公司從「有製造」(IDM)到「無製造」(fabless)的轉變相同。

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與傳統的晶片設計服務模式不同,芯原自主擁有的各類處理器IP、數位類比混合IP和射頻IP是SiPaaS模式核心。透過對各類半導體IP進行製程節點、面積、頻寬、性能和軟體等系統級最佳化,芯原打造出可複用的晶片設計平台,從而降低客戶的設計階段、成本和風險,同時提高芯原的服務品質和效率。

3.芯原主要有哪些晶片設計服務和哪些類型的IP?為客戶創造的價值如何體現?

戴偉民:具體而言,芯原的一站式晶片定制服務是指向客戶提供平台化的晶片定制方案,並可以接受委託完成從晶片設計到晶圓製造、封裝和測試的全部或部分服務環節,充分利用半導體IP資源和研發能力,滿足不同客戶的晶片定制需求,協助客戶降低設計風險,縮短設計週期。半導體IP授權業務主要是將積體電路設計時所需用到的經過驗證、可重複使用且具備特定功能的模組(即半導體IP)授權給客戶使用,並提供相應的配套軟體。

根據IPnest統計,芯原是2018年中國大陸排名第一、全球排名前六的半導體IP授權服務提供者。芯原至今已擁有高畫質視訊、高畫質音訊及語音、車載娛樂系統處理器、視訊監控、物聯網連接、資料中心等多種一站式晶片定制解決方案。我們擁有自主可控的圖形處理器IP、神經網路處理器IP、視訊處理器IP、數位訊號處理器IP和影像訊號處理器IP這五大類處理器IP,還有1,400多個數模混合IP和射頻IP。

芯原在傳統CMOS、先進FinFET和FD-SOI等全球主流半導體製程節點上都具有優秀的設計能力。在製程節點方面,我們已擁有14nm/10nm/7nm FinFET和28nm/22nm FD-SOI製程節點晶片的成功流片經驗,並已開始進行新一代FinFET和FD-SOI製程節點晶片的設計預研。

我們的業務應用領域包括消費電子、汽車電子、電腦及周邊、工業、資料處理和物聯網等,主要客戶包括IDM、晶片設計公司、系統廠商,以及大型網際網路公司等。芯原的服務水準和品質已經受到諸多知名客戶的認可,主要客戶包括英特爾、博世、恩智浦、博通、美滿電子、索喜科技、意法半導體、三星、瑞昱等全球半導體產業知名企業;Facebook、Google、亞馬遜等全球大型網際網路公司;華為、紫光展銳、瑞芯微、中興通訊、大華股份、晶晨股份、和芯星通等眾多中國企業。

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4.在飛速發展的中國IC市場,成功的晶片設計如果作為自有品牌的產品來推向市場可能會為公司帶來快速增長和豐厚利潤,芯原為什麼只願「為他人作嫁」?

戴偉民:通常業界的晶片設計(Fabless)公司主要以設計並銷售自有品牌晶片產品來開展業務和擴大公司經營,但我們採用的SiPaaS模式,並無自有品牌的晶片產品,而是透過積累的晶片定制技術和半導體IP技術為客戶提供一站式晶片定制服務和半導體IP授權服務,而產品的終端銷售則由客戶自身負責。

這種經營模式可以讓我們集中力量於自身最為擅長的技術授權和研發平台輸出,且市場風險和庫存風險壓力較小。

SiPaaS模式具有平台化、全方位和一站式等特點,具有可複用性、應用領域擴展性、可規模化的獨特優勢,這些優勢共同構成了芯原較高的競爭優勢。此外,芯原採用SiPaaS模式符合積體電路產業輕設計模式(Design-Lite)的發展趨勢。

與目前相對「重設計」的Fabless模式不同,在輕設計模式下,晶片設計公司將專注於晶片定義、晶片架構、軟體/演算法,以及市場行銷等,將晶片前端和後端設計、量產管理等全部或部分外包給像芯原這樣的設計服務公司,還可以更多地使用半導體IP,減少營運支出,實現輕量化營運。

5.芯原堅持晶圓廠中立的原則,而不與任何晶圓代工企業綁定,這對芯原公司及其客戶帶來什麼影響?

戴偉民:由於各晶圓廠的製造製程節點各有不同,單個晶圓廠較難滿足不同客戶的產品對於製程節點的要求,因此芯原秉承對晶圓廠中立的原則,即不綁定某一晶圓廠,而是與各晶圓廠保持緊密聯繫並長期合作,深度瞭解各晶圓廠的生產製程節點及其優勢,從而根據客戶的產品需求情況,為客戶遴選合適的晶圓廠來完成晶片製造。

芯原堅持這樣的原則不但可以贏得客戶信任,客觀公正地為客戶推薦最合適的晶圓代工廠商,而且芯原也不會因為跟某一家代工廠「過於綁定」而承擔不可預測的風險。

6.芯原是中國RISC-V產業聯盟理事長單位和發起者之一,在RISC-V方面採取什麼策略?

戴偉民:芯原的內部研發中心持續選取具有複用性、關鍵性、先導性的底層技術進行預研發或加強研發,RISC-V是其中一個共性技術平台。

目前,新的指令架構RISC-V快速發展,正在打破現有的由Arm和英特爾X86主導的處理器架構競爭格局。在物聯網時代,場景需求碎片化、差異化,對定制化、可修改、低功耗、低成本的RISC-V CPU帶來極大需求;人工智慧時代,異質運算及特定領域專有架構(Domain Specific Architecture;DSA)的廣泛應用對靈活、可擴展、高能效比的CPU帶來支撐和需求。

RISC-V令人矚目的特性之一是模組化的靈活設計,可根據特定應用場景對指令集進行裁剪、修改和定制。芯原半導體IP和設計服務客戶眾多,追求特定領域的最佳化設計,對CPU有極強的定制、修改、裁剪和擴展需求。因此,基於RISC-V指令集的相關研發成為較重要的研發方向之一。除此之外,芯原還將為搭建RISC-V生態、促進產業間的合作發展貢獻力量。

7.芯原多年來一直在積極推動中國IC設計的發展,包括主辦中國IC論壇,以及在全國多所高校舉辦「芯原杯」晶片設計大賽。公司上市後是否會持續加大投入資源在這些活動上?這對公司及中國IC設計產業有什麼長期價值?

戴偉民:自2001年以來,芯原一直致力於促進中國積體電路產業的發展,助力中國產業升級。芯原是中國半導體產業協會積體電路設計分會副理事長單位、上海積體電路產業協會理事會副會長單位,以及汽車電子產業聯盟副理事長單位。

作為主辦方之一,芯原聯合中國半導體產業協會積體電路設計分會、東莞松山湖積體電路設計服務中心創辦了松山湖中國IC創新高峰論壇,旨在推廣代表中國先進晶片設計水準,並與年度熱門應用需求緊密結合的晶片新品,為系統廠商和晶片設計公司搭建對接平台,助推產業轉型升級,從2011開始至今已連續舉辦九屆。該論壇近年來每年都推薦8~10款中國國產晶片,均代表著當時中國國產晶片較為優秀的技術水準和市場導向,且推介精準有效,所推介的產品中90%左右實現了量產出貨。

芯原還聯合SOI產業聯盟、上海新傲科技、中國科學院上海微系統與資訊技術研究所共同創辦了FD-SOI論壇,旨在針對FD-SOI技術和應用,為全球晶圓廠、晶片設計公司和系統廠商搭建高效的國際交流平台,自2013年開始至今已連續舉辦七屆。

此外,芯原聯合中國半導體產業協會積體電路設計分會創辦了青城山中國IC生態高峰論壇,旨在搭建中國晶片產業生態鏈,通過對技術、市場、生態環境等進行全方位的剖析與探討,共同探索正確且高效的產業發展軌跡,2017年至今已連續舉辦三屆。

2018年9月,受上海市經信委推薦,芯原作為首任理事長單位,與上海積體電路產業協會協作,聯合數十家中國RISC-V領域重點企業和科研院所、投資機構等成立中國RISC-V產業聯盟(CRVIC),旨在加快完善中國RISC-V「IP-晶片-軟體-整機-系統」產業生態體系,建立起一套基於RISC-V指令集的生態系統,促進中國CPU產業實現可控、自主、繁榮、創新。聯盟迄今已發展了百餘家會員,包括紫光展銳、兆易創新、晶晨股份等八十餘家半導體企業;上海交大、復旦、中科大、電子科大、中科院等十余家大學和科研機構;以及華芯投資上海分公司、上海積體電路基金等投資機構。我們還組織相關峰會、沙龍、比賽、產學研對接等,對於中國國產晶片的應用和進步起了較大的推動作用。

此外,公司還重視與學校的合作,推動企業和學校之間的交流。2015年起,芯原聯合電子科技大學、西安電子科技大學、東南大學等中國知名高校舉辦「芯原杯」電路設計大賽,至今已成功舉辦多屆。大賽主要基於FD-SOI先進製程制程進行類比及射頻電路設計,由芯原命題,採用全封閉式競賽模式。

芯原未來將持續投入,支持這些活動的開展,以開放、合作為主旨,為推動中國積體電路產業的發展貢獻一份力量。

本文為EE Times China原創文章