戴伟民：“芯火燎原 科创未来”｜“芯片大家说/I Say IC！”第九期大咖精彩观点
2021年7月20日晚，由张江高科和芯谋研究举办的第九期“芯片大家说/I Say IC”产业沙龙在张江科学城举行。
芯原股份创始人、董事长兼总裁戴伟民博士，带来了主题为“芯火燎原 科创未来”的分享。本次活动吸引了来自中芯国际、紫光展锐等企业的数十位中高层产业人士参加。
IP是芯片人日常挂在嘴边的词汇，它是指芯片中具有独立功能的电路模块的成熟设计，类似于积木，可以装在芯片上“即插即用”。IP核的出现，减少了芯片设计的工作量，缩短设计周期，提高芯片设计的成功率。成立于2001年的芯原是国内第一批半导体IP提供商，2020年8月18日登陆科创板上市后，被称为“中国芯片IP第一股”。
在演讲中，戴伟民博士分享了对当前全球半导体产业转移的形势、半导体IP市场未来发展前景、未来最具前景的市场方向及半导体技术方向的思考，并分享了在芯片人才形势如此严峻下，芯原如何做到保持员工主动离职率低于5%的方法。
芯原股份创始人、董事长兼总裁 戴伟民博士
戴伟民博士：芯原股份创始人、董事长兼总裁。同时，戴伟民博士还是创新科技国际联盟常务副理事长，中国半导体行业协会集成电路设计分会副理事长，中国RISC-V产业联盟理事长，汽车电子产业联盟专家委员会委员。
戴伟民博士是世界电子工程师协会多芯片模块国际会议的创办主席，世界电子工程师协会芯片封装综合设计研讨会的创办主席，2010年国际绿色能源论坛的程序委员会联合主席。他曾担任世界电子工程师协会电路和系统论文月刊和超大规模集成电路系统论文月刊的副编辑，在各类技术刊物和会议上发表过100多篇论文，并于1990年荣获美国总统青年研究奖。
2001年，戴伟民博士回国创办芯原，依托自主半导体IP，为客户提供平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务。2020年8月18日芯原股份在上交所登陆科创板上市。
全球半导体产业历经三次转移，“轻设计“模式诞生
戴博士提到，目前全球半导体产业共经历了三次产业中心转移。
第一次是在上世纪60年代-70年代之间，因市场需求从军工时代向家电时代转变，全球半导体产业从美国转移到日本，产业链也从原本以系统厂商为主演进到IDM厂商占据部分市场份额。
第二次转移发生在上世纪70年代-80、90年代之间，市场需求从家电时代向着PC初期阶段转移，全球半导体产业则从日本转移到韩国和中国台湾，产业链则再次衍生出晶圆代工和Fabless设计环节。
第三次转移发生在上世纪90年代-20世纪00、10年代，市场需求从PC普及阶段向着手机时代转变，全球半导体产业则从韩国和中国台湾转移到中国大陆，设计分工进一步细化，IP厂商应运而生。进入2010年后，随着智慧物联网时代到来，“轻设计”模式诞生了。原来的Fabless模式又进一步分化出轻设计公司、EDA工具提供商、半导体IP提供商和芯片设计服务公司，产业环节进一步细分。
“轻设计”模式让设计企业“轻装上阵”，更专注于芯片定义、架构、软件或算法等核心流程，而电路设计、验证、与晶圆厂沟通等工作，则全部或部分外包给设计服务公司。
芯片设计服务的本质就是“外包”，业务分为两大部分。一块是传统的“中间人”业务，即通过定义芯片规格、设计、验证芯片逻辑等一系列工作，将客户对芯片的想法转化为能用于芯片制造的版图，以便让晶圆厂根据版图“说明书”更好地制造芯片，并可以帮助客户管理芯片的生产制造。另一块是“IP授权”，即芯片设计服务商将IP授权给客户使用，并提供配套软件。
中国大陆是半导体产业第三次转移落地的中心。从2020年开始，中国半导体消费趋势暴涨，中国进入半导体市场发展快车道。中国企业的半导体内需不断提升。据IBS报告预测，到2030年，中国电子设备公司将消耗中国半导体总量的70.23%，而2020年这一数据为51.28%。
不过，中国半导体自给率仍偏低。据IBS报告预测，到2030年，中国半导体公司的供应量占中国半导体市场的42.03%，而2020年和2010年的数据分别是16.62%和4.42%。这就给中国半导体发展带来了巨大的机会。
“轻设计”模式利好全球半导体IP市场
如果把做芯片比喻为盖房子，那么IP就相当于房子内部的厨房、洗手间等功能模块。随着轻设计厂商的诞生，半导体IP市场也迎来了广阔的市场前景，全球半导体IP市场快速发展。预期到2030年全球半导体市场将达124.71亿美元，而2019年为50.16亿美元，复合年增长率预计将达到8.63%。
同时，IP应用数量持续增加。随着先进制程的演进，线宽的缩小使得芯片中晶体管数量大幅度提升，单颗芯片中可集成的IP数量也大幅度增加。以28nm工艺节点为例，单颗芯片中可集成的IP数量为87个；而5nm工艺节点可集成的IP数量多达218个。
芯原的主营业务定位于两大方向：平台化、全方位、一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务。按销售额测算，芯原是2020年中国大陆排名第一，全球排名第七的半导体IP供应商。而在全球前七名的半导体IP供应商中，芯原的成长率排名第二，其IP种类完整度也名列前茅。
在可扩展的IP系列方面，芯原的IP产品包括，神经网络处理器NPU、图形处理器GPU、视频处理器VPU、数字信号处理器DSP、图像信号处理器ISP等和 1400多个数模混合IP和射频IP。全线覆盖消费电子、可穿戴设备、物联网产品、智能手机、汽车电子和服务器等市场。戴博士介绍说，在全球前20大云平台解决方案提供商中，有12家已采用芯原的高性能AI视频处理器，中国前5大互联网提供商中也已有3家采用。
在一站式芯片定制服务领域，截止到2020年末，芯原在执行项目超100个，实现收入的量产芯片数量近100款。2021年一季度量产收入达1.62亿元，较上年同比增长22.70%。根据目前公司设计项目和量产项目的在手情况，公司一站式芯片定制业务的规模效应已经开始逐步显现。
看好可穿戴设备、边缘计算市场
目前互联网企业造芯运动正处于热潮期，无论是海外的谷歌、Facebook和亚马逊，还是国内的BAT，莫衷一是。戴博士认为，互联网企业自主研发芯片的目的是为了实现应用创新、核心技术创新、供应链可控、硬科技升级以及优化成本构成。他认为，互联网企业的芯片策略会从通用芯片演进到定制芯片。“轻设计”模式可以帮助它们快速进行定制化开发，为快速扩张消费端市场争夺时间。
戴博士认为，可穿戴设备的市场潜力巨大，按量级来说可以被认为是下一代的“手机”。在可穿戴产品中，戴博士非常看好AR/VR市场，他认为AR/VR市场拐点即将到来，预计2023年将是AR眼镜C端市场爆发的关键节点。据健康界研究院分析预估，2025年中国智能可穿戴设备出货量将达到2.66亿台。而芯原推出的可穿戴/AIoT无DDR子系统解决方案架构，就瞄准了这一市场。
戴博士认为，人工智能将成为半导体成长的重要动力，而人工智能计算将向着边缘端过渡。据IBS的数据预测，2020年人工智能对半导体的总贡献值为421亿美元，到2030年将达到6314亿美元，复合年增长率为31.11%。
戴博士指出，边缘计算将无处不在。根据ABI Research的报告，到2025年，边缘AI芯片组市场的收入将达到122亿美元，云AI芯片组市场的收入将达到119亿美元，边缘AI芯片组市场将超过云AI芯片组市场。IBS也预测，到2030年，大约有80%的数据将在边缘端生成。即便是越来越多采用5G通信，在边缘端处理数据也比把数据发送到云端更快，而且更有助于数据安全和隐私保护。
技术新趋势：Chiplet与RISC-V
戴博士认为，Chiplet是硅片级的IP重用，可以让“轻设计”模式快速发展。SiP中Chiplet对应于SoC中的IP硬核。可以通过添加或删除Chiplet来创建具有不同功能集的不同产品。芯原提出IP as a Chiplet（IaaC）的理念，希望以Chiplet实现特殊功能IP的“即插即用”，解决7nm、5nm以及以下工艺中，性能与成本的平衡，并降低大规模芯片的设计时间和风险。
Chiplet处理器芯片的全球市场规模也在不断增长，2018年达到了6.45亿美元。据Omdia研究数据预测，2024年Chiplet市场规模将达到58亿美元，2035年将达到570亿美元。戴博士指出国内正在持续推进Chiplet量产和2.5D/3D封测技术的开发，并取得了一定的成绩。
在芯片工艺方面，戴博士建议FD-SOI和FinFET两条腿走路，两者在不同应用中，各有优势。FD-SOI主打低功耗，适用于对功耗要求很高且在运行时偶尔需要高性能的应用，诸如物联网、5G、图像传感器、自动驾驶、航空、毫米波雷达等领域都有很好的应用空间；FinFET则主打持续地高性能运算，主要应用于云服务、高性能服务器、人工智能、边缘计算、前沿消费电子产品领域。
在芯片架构方面，作为中国RISC-V联盟首任理事长，戴博士一直以来都是RISC-V生态的大力推动者。戴博士比喻到，指令集就像一本词典，里面的词虽然是“开源”的，但用词典里的词写成文章后，这篇文章就有著作权，相当于“专利”，因此我们在发展基于RISC-V的相关技术时，也需要时刻警醒专利的保护问题。RISC-V有望给中国CPU带去自主、可控、繁荣和创新的新局面。从目前出现的架构来看，ARM架构、X86架构以及基于M-core MIPS Alpha的CPU都达不到这样的要求。为了实现中国CPU自主、可控、繁荣、创新的愿景，我们需要共同推动RISC-V生态的建设。
芯原如何做到员工离职率不到5%
在演讲中，戴伟民博士谈到了备受关注的芯片人才短缺问题。中国的半导体人才不仅存在总数缺口巨大、毕业生流失率高的问题，还存在高端人才吸引力不足，培养周期长的问题。
戴博士提到，截止2020年底，芯原共有研发人员957人，其中硕士及以上学历的占78.89%，研发人员占总员工数的比例达85.98%，平均工作经验超9年。芯原的人才相对较为稳定，整体员工主动离职率低于5%。而半导体行业2020年一二线城市的平均主动离职率约为15.2%。如何做到如此低的离职率呢？戴博士分享了他极具人文关怀的管理方式，在工作之外，对员工家庭、生活，乃至子女的教育培养上给于更多的关注和帮助，让“芯二代”们也感受到芯原大家庭的温暖，代代凝聚。
活动现场
在互动交流环节，戴伟民博士与现场观众一起，就人才管理、IP市场未来发展等方面话题进行了深度交流。
“芯片大家说I Say IC”产业沙龙是由张江高科与芯谋研究联合打造的一个常态化、创新观念交流平台。未来平台将围绕产业发展热点问题，开展定期沙龙，致力于打造最有影响力的IC产业沙龙品牌。
