芯片改革模式势在必行

　　法国哲学家 Jean-Baptiste Alphonse Karr 有句名言：“变化越大，越不变。”这句话在瞬息万变的半导体行业中具有重要意义。目前，该行业正在经历一场深刻的技术变革，推动力来自各种应用，这些应用要求复杂的定制芯片设计。
　　人工智能 (AI)、自动驾驶汽车、边缘处理和小芯片等突破性技术正在引发半导体市场的飞速发展。开创性技术正在为高增长市场铺平道路，保持产品的竞争优势，并推动对日益复杂的片上系统 (SoC) 的需求，以支持蓬勃发展的应用。
　　由于设计复杂性和市场竞争激烈，创新的芯片开发策略已成为快速进入市场和增加收入的关键。利用这些技术进步是确保市场领导地位的战略要务。
　　成熟的混合设计格局
　　过去二十年来，OEM、一级供应商和系统设计商都采用了混合芯片设计模式，主要独立运营。这些公司经常使用客户自有工具 (COT) 进行芯片设计，随后与后端服务公司和晶圆生产管理团队合作。
　　COT 模式需要从各个学科招募专门的半导体工程师来开发 SoC——由于工程师稀缺且成本高昂，这是一项艰巨的任务。为了满足这一需求，公司通常会外包人才来帮助管理临时的工作量高峰并满足特定的技能需求。然而，这种解决方法可能无法组建一支永久的、熟练的团队。
　　大型企业和初创公司都必须更加关注设计错误带来的严重财务影响，因为设计错误可能会破坏预算并延迟进入市场。一家领先的 EDA 公司在最近的一项研究中透露，超过 60% 的首次设计都需要重新设计硅片。由于每次都要花费数百万美元的 NRE，再加上延迟上市的成本，芯片设计的复杂性不断增加大大增加了出错的风险，任何错误都可能终结职业生涯。
   西门子 EDA 和威尔逊研究小组进行的 2020 年功能验证研究表明，2020 年的设计中仅有 32% 获得了第一次硅片成功此背景下，技术领域继续经历风险投资支持的初创企业的增长，尤其是在人工智能领域。这些敏捷的公司通常采用 COT 模型，但在为其产品设计独特、复杂的芯片时面临类似的障碍。创建复杂的 SoC 所需的技术专业知识通常超出了他们的核心竞争力。
　　这凸显了在整个芯片设计过程中需要经验丰富的合作伙伴的指导。此外，他们通常无法直接从行业领先的代工厂台积电采购晶圆，而是转而寻求价值链联盟 (VCA) 合作伙伴来制作光罩并管理晶圆生产。
　　这些趋势推动了 ASIC 设计公司的复兴，这些公司现在专注于“设计和供应”服务，为客户提供广泛的技术选择。这些公司拥有技术技能，可以指导客户做出明智的第三方 IP 选择，并理解芯片互连要求、复杂的 SoC 电源管理、3D 封装等。
　　简而言之，这可以最大限度地降低新芯片实施的风险和相应的财务影响。因此，新一代 ASIC 公司拥有丰富的经验和稳定的工程团队，能够提供可靠的技术建议。
　　改革模式势在必行
　　公司可以通过与能够管理整个硅片开发过程的新一代 ASIC 设计和供应公司合作来预防潜在的挫折。这种必要性促使人们重新评估芯片设计策略。对独特差异化和更短开发周期的追求正在推动公司与其 ASIC 设计合作伙伴建立合作关系。
　　这种转变表明需要一种新的模式，即公司寻求能够支持整个芯片生态系统（从构思到交付）的替代方案。采用集成 ASIC 设计和供应模式比传统 ASIC 公司具有显著优势，并减少了与 COT 模型相关的投资。
　　集成 ASIC 设计和供应模型涉及跨职能团队与客户密切合作，以定义整个半导体开发和制造过程，包括封装、最终测试和产品生命周期管理。
　　当今的 SoC 是复杂的、包含数十亿个晶体管的设备，专为特定应用而定制。开发这种高端芯片的成本很容易超过 5000 万美元，仅在先进工艺节点的光掩模设置成本就高达 1000 万美元至 2000 万美元。与技术先进的单一来源 ASIC 设计公司合作可以加快芯片开发速度，并有助于确保硅片一次成功。
　　SHD 集团首席分析师 Rich Wawrzyniak 强调 ASIC 级服务日益增长的重要性，他表示：“在当今复杂的技术环境中，ASIC 级服务已成为处理先进半导体设计实施的重要组成部分。”
　　面对快速发展的技术和加快上市时间的压力，与单一来源的 ASIC 设计和供应公司合作似乎越来越有利。凭借其在管理整个芯片开发过程方面的专业技能，这样的公司可以帮助芯片设计师规划他们的未来并确保竞争优势。