芯原股份董事長戴偉民：不是所有芯片都適合Chiplet方案

本報記者 李玉洋 李正豪 上海報道

戴偉民2001年放棄加州大學終身教授職位，回國投身實業，創辦了芯原。彼時，由於出口管制，剛落户上海張江不久的中芯國際面臨着設計芯片最基礎的標準單元庫短缺等問題。

作為當時國內首家提供芯片標準單元庫的公司，芯原為中芯國際等提供包括標準單元庫在內的標準設計平臺，以應對中國芯片代工企業所遭遇的知識產權困境。可以説，芯原、中芯國際等一批半導體公司是與中國當代半導體產業一起成長起來的。

所謂的芯片IP（Intellectual Property），指的是在芯片中可以重複使用、具有自主知識產權的功能設計模塊。經過20多年的發展，作為一站式芯片定製服務提供商，芯原也逐漸成長為中國芯片IP的龍頭，根據市場分析機構IPnest最新報告，芯原目前是大陸第一、全球第七的半導體IP供應商。

2020年8月18日，芯原正式登陸科創板，成為「中國芯片IP第一股」。根據公司2021年年度業績快報，2021年度芯原預計實現營業收入21.39億元，同比增長42.04%；2021年度預計實現歸屬於母公司所有者的淨利潤為1419.40萬元，較上年同期提升3976.04萬元。

近日，《中國經營報》記者專訪了芯原股份創始人、董事長兼總裁戴偉民，就近期頗受關注的Chiplet（芯粒）、缺芯等行業話題展開了交流。

Chiplet雖好，不要爲了拆分而拆分

2022年3月初，Intel聯合AMD、臺積電、微軟等9大行業巨頭成立Chiplet標準聯盟，並推出UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express， 通用小芯片互連通道）標準。Intel這番操作猶如一顆深水炸彈，將Chiplet炸出圈，引爆行業內外的廣泛關注。

「Chiplet產業鏈上的關鍵企業這些年一直在為該技術做積極的準備工作，且各自取得了一定的成績。」戴偉民表示，除了近期備受關注的Chiplet標準聯盟和UCIe標準外，目前封測廠商都在積極發展2.5D、3D封測技術，EDA（電子設計自動化）公司也在發展設計工具來實現自動系統劃分和單元模塊的3D堆疊等，領先的接口IP企業則在近兩年陸續推出了基於各自高速接口技術的die-to-die（指晶圓顆粒之間的堆疊）技術。

在Chiplet產業鏈中，戴偉民認為具有芯片設計能力的IP企業也將佔據重要地位。「Chiplet是將一些具有特殊功能的半導體IP預先做成芯片裸片備用，因此對半導體IP的質量、芯片設計能力都有一定的要求。通過開展Chiplet業務，我們可以更大地發揮自身的價值，從半導體IP授權商升級為Chiplet供應商。」他説。

需要注意的是，戴偉民認為，雖然Chiplet被看作是摩爾定律的延續手段之一，但並不是所有的芯片都適合拆分為Chiplet的形式來實現。「所以大家在發展Chiplet時，應充分做好市場和技術調研工作，不要盲目地爲了拆分而拆分芯片內的功能模塊。」他説。

只有產業鏈的協同發展，才能帶動生態的建設。戴偉民表示，統一的接口標準起到了很重要的「橋樑」作用，可實現來自不同廠商的不同工藝、不同功能的Chiplet之間的互聯互通，「當市場上有足夠多的基於同樣接口標準、可組合和匹配使用的Chiplet產品，而且晶圓廠、封測廠的技術也能很好地匹配時，商業化落地的產品自然就會多起來」。

在發展Chiplet項目時，公司可能會遭遇到哪些障礙？對此，戴偉民表示主要有兩個問題：「首先是接口規範標準的統一，這關係到整個產業鏈生態的發展，目前UCIe的推出有望打破這個僵局；其次是Chiplet供應商和應用商誰先邁出第一步的問題，這是一個‘雞與蛋’的問題。」

他進一步解釋説，Chiplet的供應商較為關心Chiplet的一次性工程費用（NRE）該由誰來承擔，而應用商則擔心是否有足夠豐富的Chiplet可以應用，以及Chiplet產品的性價比能否先被驗證后再決定是否要用。「因此，大家都容易停留在觀望階段，等第一個吃螃蟹的人出現。作為半導體IP供應商和一站式芯片定製設計服務企業，芯原正在與有意向使用Chiplet的企業積極溝通，並嘗試探索向潛在客户‘眾籌’Chiplet的方案，有望儘快打破僵局。」戴偉民説。

此前，戴偉民提到，從市場應用來看，平板電腦、自動駕駛、數據中心將是Chiplet率先落地的應用領域，其中Chiplet非常適用於汽車。「隨着汽車電子不斷走向智能化，汽車處理器也會不斷擴展至傳感器、傳感控制器和處理器模塊，考慮到產品的安全、穩定和可靠性能，Chiplet將是汽車處理器升級的一個很好的選擇。」 戴偉民説。

「智能汽車將是繼手機之后的最大智能終端，也是半導體行業成長的最主要驅動力之一。」戴偉民認為，相比一輛傳統汽車，目前一輛電動汽車或智能汽車對芯片的需求量要高出四五倍甚至更多；而與消費級芯片相比，車規級芯片對芯片的可靠性和穩定性等提出了更高要求，藴含更大價值，這是整個產業面臨的新機遇，也是中國半導體產業發展的新機遇。

由於電動汽車、智能網聯汽車對半導體的需求快速爆發，自2019年下半年以來，全球汽車行業出現了缺芯現象。中汽協預計，到2022年，全球汽車電子市場規模將達到21399億元，我國汽車電子市場規模將達到9783億元。

缺芯背景下的全球擴產浪潮

近兩年來，全球面臨着嚴重的缺芯問題，汽車行業成為缺芯的典型。隨着交付周期普遍拉長，連長於供應鏈管理的蘋果也受到波及。

戴偉民表示，歷史上每隔5~10年，幾乎都會有一輪影響較大的缺芯現象，這反映了半導體技術的快速發展，應用快速創新過程中供求關係的不同步。

「但這一輪缺芯的特殊性在於，除了5G、自動駕駛、智慧物聯網等快速發展的行業需求之外，還疊加了國際貿易衝突、疫情和自然災害所帶來的重大影響。除了目前看到的缺芯表象外，我們應該認識到，半導體的發展是動態向上的，產能擴充是適應這一發展趨勢的一個舉措。」他説。

與缺芯相伴的，則是國際巨頭陸續投巨資擴產，比如臺積電去美國建廠，Intel去歐洲蓋廠；與此同時，全球主要國家和地區也在加大對半導體行業的扶持力度，比如美國通過了一項促進美國半導體行業發展的法案，其中包括補貼520億美元用於半導體制造，企圖減少對他國的芯片依賴；2022年2月，歐盟也正式公佈了醖釀已久的《歐洲芯片法案》，根據該法案，歐盟將投入超過450億歐元公共和私有資金，用於支持歐盟的芯片製造、試點項目和初創企業，以提升歐洲在全球芯片製造市場的份額，降低對亞洲及美國的依賴。

在行業巨頭中，尤以Intel動作最多，持續加碼芯片製造。在2021年早些時候，Intel決定擴展業務，為其他公司生產芯片，並宣佈了幾個數十億美元的項目，在美國和歐盟建立新的製造中心。近期，Intel又宣佈未來十年將在歐盟投資高達800億歐元，涵蓋芯片的研發、製造，以及先進的封裝技術，第一階段的投資計劃包括在德國投資170億歐元建立一座先進的半導體制造工廠，在法國創建一個新的研發和設計中心，並在愛爾蘭、意大利、波蘭和西班牙投資研發、製造和代工服務。

對此，戴偉民認為，各國家和地區因考慮到供應安全等問題，會更加強調本土化供給的重要性。因此，廠商會酌情加大對半導體的投資。

「在產能擴充的過程中，產能和應用市場的發展步伐不一定同步，從而會產生一定的供給和需求不匹配的問題。例如，如果產能擴充大幅快於技術創新，那麼有可能出現製造企業之間低價競爭市場的現象，這對於‘重投入、重資產’的晶圓製造企業來説，非常不利於其健康和可持續發展。」戴偉民指出快速擴產潛在的一些風險。