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中国芯片设计三道门槛拦路 人才瓶颈最关键
 
慧聪网   2005年5月23日11时46分   信息来源:计世网    

     古文中的弱有年少之意,弱冠期应为少年向成年过渡的时期。所谓“终、贾扬声,亦在弱冠”(《后汉书.胡广传》),而当时的终军和贾宜都不过18岁。 

  上海集成电路行业协会常务副秘书长赵建忠接受采访时认为,时下的中国芯片设计产业,就大体处在这样一个阶段上:有几多少年人的幼稚和懵懂,又有几多少年人的志向和朝气,“能不能长成参天大树还是个未知数”。

  如此形容中国芯片设计业的水准,或许让人有几分沮丧——集成电路产业被认为是信息产业乃至整个中国大制造的“魂”,而芯片设计又被认为是集成电路产业链条上的制高点。但换个角度看,肯定中国芯片设计进入“弱冠期”,这较之2002年的评价已经乐观了许多。当时接受采访的专家对这个产业的评价是:“还处在幼儿园水平”(中国半导体行业协会秘书长徐小田),“设计公司就像是一个大麻袋里的一个个小土豆”(中科院院士、北大微电子学院院长王阳元)。相比之下,“弱冠”意味着这个产业已渡过了最初的幼稚期,进入了快速成长阶段。

  综合赵建忠等专家提供的数据,中国内地的芯片设计产业2004年实现销售收入82亿元,比1999年的5亿元增长了16倍之多,在我国集成电路产业中的比例已达15%,销售额超过亿元人民币的设计公司已超过20家,涌现出了“龙芯”、“方舟”、“汉芯一号”、“爱国者”、“星光系列”等一大批代表世界先进水平、具有自主知识产权的国产芯片,设计公司已从2001年的81家增长到2004年的473家,从业人员也从一万五千人发展到两万人。中星微、大唐微电子、杭州士兰、珠海炬力、华大电子、晶门科技等IC设计公司的月投片量已逾2000片以上。

  少年识愁

  芯片设计在业内倍受关注,这不仅因为它是集成电路产业的制高点,还因为,相对于制造、测试、封装等环节,设计具有投资强度小,智力浓缩度高等特性,因而被视为产业链条中“最适合国人涉足”、“最有希望率先实现群体突破”的板块。

  但寄希望最大的产业也往往是最令人担忧的产业。都说少年不识愁滋味,弱冠期的中国芯片设计业却无法不怀忧虑之心。

  从规模上看,虽然中国IC设计近5年的销售收入年均增长60%以上,2004年的增幅更高达100%,实现了 82亿元销售额,但与当年2908亿元的国内集成电路市场规模相比,“82亿所占的份额却微乎其微”。(苏州国芯董事长郑茳博士)

  从产业化水平上看,“中国的IC设计更多地停留在科研成果上,真正产业化的很少”(中国工程院院士、西安交大校长郑南宁)。很多设计企业因为订单量小而无法到代工厂下单。2003年我国IC设计企业的总产值(44.9亿元)只相当于当年美国高通公司的1/4。

  从外部环境看,中国芯片设计产业一起步就置身于国际大循环之中,面对的是一个个体量巨大而又虎视眈眈的对手,在这场成人与少年的对垒中,游戏规则不是呵护幼苗,而是“越弱越给你设门槛”,一个又一个的“连锁门槛”把你挡在良性循环的大门之外。IDC甚至预测,“未来5年,内地目前的IC设计公司只有5%可以生存下来,淘汰率95%。”

  第一道门槛是市场。客户不怎么认“中国设计”这一块。“不是做不出来,而是卖不出去”——芯原微电子董事长戴伟民感叹。

  主要原因在于,芯片作为固化的复杂逻辑产品,在没有得到市场检验之前很难证明它有没有设计缺陷,这使得那些“设计新生代”很难为产品找到下家。找不到下家就没法量产,没有量就很难与Foundry(代工企业)谈价格,Foundry不给你好价格你就没有竞争力。反之,有量就可以从Foundry那里拿到好价格,有好价格你就有竞争力,就可以出更大的量。总之是“强者越强,弱者越弱”。赵建忠告诉记者,从产量上说,能够成为Foundry“受欢迎的合作伙伴”是有门槛的——每个月不能少于1000片的加工量,而“目前国内设计企业达到这个量的不是太多”。

  “市场门槛还表现在客户的挑剔上”,南京博芯公司总经理凌明说。用户选择一款芯片,不仅要考察性能、质量,还要考察供货能力、后续产品规划,甚至公司的生命力——我用了两年芯片你公司跨掉了怎么办?SoC芯片的专用性很强,它不同于电源,可以很方便地找到替代品,SoC是整机的核心,它有一定针对性,很难找到替代品。而且换了要重新学习,重新去摸这款芯片的脾气和使用技巧,这对用户都是成本和风险。

  第二道门槛是产业链。在境外,有一大批第三方设计公司活跃在芯片设计与整机企业之间,提供系统解决方案,芯片一出笼,就会连同解决方案一并送到整机厂那里。“大家分工明确,每个都赚自己该赚的那部分”。而我们这里缺少第三方系统设计公司,再加上很多整机厂商基本是贴牌生产,无力与芯片设计公司进行技术上的互动,使设计公司处于一种孤立无援、孤掌难鸣的境地。

  第三道门槛被认为是资金。相对于“一代产品一代工艺,一代工艺一代设备”的集成电路制造来说,芯片设计的投入要低一些,“但这仍是一个很烧钱的行业”。凌明分析,做一款相对复杂一些的SoC ,设计团队需要四、五十人,要付很高的薪水,这只是研发成本。生产成本也很可观,仅仅做一套0.25 umCMOS工艺的掩模费用就要7~8万美元左右,0.18 um的一套掩模要15万美元左右,0.13 um更高达40万~50万美元,再加上研发等费用,做一个项目一下子要交掉100万美元。还不知道做出来有没有市场。这是一个以量取胜的行业。你做整机,做到几万台就可以盈利了,但做芯片,不卖到几十万颗到上百万颗,基本是只赔不赚。特别是SOC,前期投入很高。

  赵建忠介绍,在硅谷,1亿美元销售额是IC设计公司存活的门槛。中国是1亿人民币,也就是有了1个亿的销售额,你才有能力拿出5%(500万元)来做研发(硅谷是10-20%)。而国内目前达到这个数额的公司不多。

  如果你真的做出了规模,那还有第四道门槛——知识产权在等着你。如同华为做大后被思科盯上一样,珠海炬力公司在MP3解码芯片上的巨大成功(年出货量300万颗,进入全球MP3芯片供应商前三甲),也使其成为美国对手的眼中钉。今年1月5号,在著名的国际消费电子展开幕之日,美国MP3厂商SigmaTel在没有按照正常司法流程事先告知的情况下,突然就知识产权问题将炬力告上法庭。赵建忠说“现在我们有好几家企业在打官司”,个中规律就是“你上到了一定的量,人家就会研究你,骨头缝里挑毛病”。集成电路的知识产权非常复杂,一不留神就会踏进雷区。

  人才瓶颈

  不过,影响“弱冠期”的中国芯片设计业成长之最大的一道门槛还是人才。“中国IC设计产业的落后,说到底是人才的落后。”教育部“长江学者”特聘教授、东南大学射频与光电集成电路研究所所长王志功说。

  作为智力高度浓缩的行业,IC设计对人才的依赖远高于其它行业。从大唐微电子总经理赵纶给出的COMIP项目的研发费用表中可以看到,排在首位的人力资源投入占到了项目总投入的50%,排在二、三位的IP及知识产权使用许可费和技术咨询费加在一起也只占29%。人才还涉及企业管理的档次。上海展芯公司在做到1亿销售额后,立刻把一个著名跨国公司的中国市场总监挖来了,财务总监是从硅谷挖来的。

  人才瓶颈突出地表现为数量不足。“人才是深圳集成电路设计企业最大的瓶颈。深圳需要1万人左右的IC设计人才,目前只有3000。” 国家IC设计深圳产业化基地副主任周生明还告诉记者,他们曾给深圳清华大学研究院举办过一次IC设计毕业生企业见面会,华为表示“无论多少人我们都照单全收”。

  至于全国的IC设计人才缺口,有多种统计口径,比较一致的说法是“需要10-20万专业人才”,而“实际不足2万”。以至于博芯总经理凌明一再感叹“现在做IC设计的找工作实在是太好找了”,国内某著名IC设计公司去年到东南大学招电子专业研究生,开出的平均月薪在6K到7K之间(1K为1000元),“不低了,可还是没人愿意去”。凌的另一个身份是东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心SOC项目负责人。

  人才瓶颈还表现在层次和经验上。在4月12日开幕的(上海)国际集成电路展览会上,香港汛谱公司高频晶片设计工程师郑政中告诉记者:“我们的无线电接收和发射系统芯片不在内地开发,内地缺少高层人才,大多只能做一些底层的编程和外围的东西。”台湾义隆公司市场专案经理李予善也强调“经验”对IC设计的重要性。经验需要长期积累和专注精神,这恰恰是大陆人员的弱点,因为大陆的集成电路工程师太好找工作,不停地跳来跳去。而芯片从设计到流片到验证到产业化到客户反馈是一个过程,通常要走过几个过程,约 5年时间才能有较好的经验积累。

  翱科(香港)公司主席兼执行总裁吕谭平每年有一半时间在美国硅谷,他告诉记者,美国创投一般不投第一次做CEO的人,认为第一次做CEO的人没有经验,做不好。这对芯片设计企业融资很不利。为了解决这个矛盾,吕谭平准备成立一个投资俱乐部,联合一些天使投资人,帮助初创IC设计企业的CEO“验证创业想法”。

  在德国深造并从事集成电路客座研究13年的王志功还特别强调,芯片设计业的人才缺口将长期存在,因为“中国还需要补发达国家30年或20年前的课,而补课的主要内容是人才”。人家几百人年上千人年的积累,不是我们一两年就能追得上的。培养一个集成电路专业硕士至少要两年,博士4年多。一个学校里可能有10个8个教授在培养,但一个教授顶多带十几个学生。“像我们这个研究所,全体教师已经是非常超负荷地工作了,每年也只能培养出二三十个学生出来。”他还认为,虽然人才培养可以靠市场带动,但不能单靠市场,因为这个人才圈子是开放的不是闭环的。“当下一个很让人忧虑的现象是很多人才去了外企,甚至连培养他们的青年教师也流向了外企。这就不是养鸡下蛋,而是杀鸡取蛋了。”

  存活之道

  有人形容,目前中国的IC设计产业处在国际竞争的“万山围子”里,存活不易,发展更难。好在“山高自有行客路”,存活和发展之道还是有的,把握得好,这个行业由“弱冠”而“成人”的时间应不会太长。

  华为和中兴这两家大企业利用其通信网络产品成功的背景,分离出了“海思半导体”(华为)、“中兴半导体”,直接从高端SOC切入打市场,已做到了相当规模。海思每年研发投入超过2000万美元,已完成100多款具有自主知识产权的芯片,其中60余种已规模量产,总交付使用超过1亿片。

  中小设计企业的存活和发展,一般是从销售代理起家,以中低端设计为主。这一块的技术更新相对慢一些,投入和风险也较小。但走这条路必须以量取胜,像士兰微电子、华润协科都做得比较成功。郑茳自信地告诉记者,“现在台湾做这种档次产品的公司已经感到很吃力了,被我们追上来了。同样的产品,我们成本更低,离市场更近”。

  “海归”办的企业也大都活得不错。其做法是把硅谷商业模式与中国国情结合,“融资、上市,都在海外运作,避开了国内的弱点又利用了国内市场和人才的优势”,成功率很高。代表企业是中星微,其星光系列产品已占据了全球PC图像输入芯片40%的市场。

  存活之道虽因人而异,但“创新”都是少不了的。“小公司靠什么存活,一是技术的创新,二是商业模式创新”(凌明)。

  技术创新最重要的是不重复别人,有特色才有生存价值。“我的观点,市场上已有的技术能买就买,不能买就收购。不重复别人,除非这个世界上没有的东西我才自己做,或者我有把握比别人做得更好我才自己做。”上海杰得微电子公司CEO欧阳合告诉记者。

  技术创新还须注意“研发上的超前量”。经验表明,在芯片领域,中低档产品可以实施跟踪战略,高端则一定要自主创新。因为高端变化快,今天是这个标准,明天标准又变了,搞跟踪型的设计,等你批量生产时,你可以生存的时间就很短了。“一定要基于下一代整机进行芯片系统的研发”(郑茳)。

  商业模式创新的一个原则是避开与强手的正面冲突。英国ARM公司的成功即为一例。ARM既不生产芯片,也不销售芯片,只出售芯片技术授权(即IP授权)。ARM对那些芯片设计公司说,我不是卖芯片的,我把我的IP设计授权给你们用,帮你们设计芯片。这就是Chipless(无芯片的芯片企业)。这种模式使ARM避开了与那些芯片强手的正面冲突,结果全球几乎所有的顶级半导体公司都成了Arm的合作伙伴,“基于ARM技术的处理器占据了32位RISC芯片75%的市场份额”。

  政策扶持对弱冠期的中国IC设计业也是不可少的。我们毕竟是集成电路应用大国,仅税控机就有3000万台市场,还有身份证,手机卡等许多项目,都会对IC设计有带动。政府在这方面已经做了很多事情,譬如手机IC卡二代身份证方面的政策门槛,对国内设计产业的成长就功不可没。7个国家级集成电路设计产业基地在设备的租用,孵化服务,资源共享、工具软件采购等方面也给了中小企业很多帮助。“深圳IC设计基地刚建的时候,很多企业不愿进来,现在排着队、削尖了脑袋想进来。”周生明告诉记者。

  专家们认为,产业环境方面还有很多事情可以做,譬如政府可以在整机与IC设计企业之间牵线搭桥,通过基金等形式鼓励整机与芯片设计的互动。“人家的整机是基于下一代芯片的设计,而我们的整机设计是基于现有的芯片,永远走在后面。政府应该在集成软件、整机和芯片设计方面有所作为。”郑茳建议。

  从硅谷回国创业的欧阳合还谈到,希望政府进一步降低从业企业的进入门槛,取消对技术骨干入股的某些限制。“硅谷就没有这些限制,投资方说你占多少就是多少——周瑜打黄盖,一个愿打一个愿挨。而国内非要给你规定个比例,影响了积极性。” 

 
作者:高丽华 周智 
 
 
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