IC在后摩爾時(shí)代的挑戰(zhàn)和機(jī)遇

后摩爾時(shí)代的特點(diǎn)

隨著工藝線寬進(jìn)入幾十納米的原子量級，反映硅工藝發(fā)展規(guī)律的摩爾定律最終將難以為繼。于是，在后摩爾時(shí)代，充分利用成熟的半導(dǎo)體工藝技術(shù)，在單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)更多功能與技術(shù)的集成已成為IC技術(shù)最重要的關(guān)注點(diǎn)，系統(tǒng)芯片(SoC)的出現(xiàn)意味著IC已經(jīng)從當(dāng)初的電路和規(guī)模集成，發(fā)展到信息時(shí)代的知識集成。這種轉(zhuǎn)變將產(chǎn)生多方面的深遠(yuǎn)影響。

首先，IC發(fā)展到系統(tǒng)芯片，已經(jīng)在相當(dāng)程度上改變著IC設(shè)計(jì)行業(yè)自身的組織結(jié)構(gòu)。SoC需要將特定電子系統(tǒng)所包含的各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)集成到單個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)，需要不同專業(yè)背景和不同知識領(lǐng)域的融合。IC設(shè)計(jì)已擴(kuò)展到系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)、嵌入式CPU／DSP軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、芯片的邏輯設(shè)計(jì)與版圖設(shè)計(jì)、芯片測試與可靠性及良率控制、芯片應(yīng)用硬件解決方案與嵌入軟件解決方案開發(fā)等完整的電子產(chǎn)品開發(fā)過程。這種寬泛的知識與人才需求，不是某個(gè)特定專業(yè)可以培養(yǎng)出來的，作為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，需要通過不同專業(yè)知識與人才的組合，實(shí)現(xiàn)知識集成與人才集成。

第二，IC發(fā)展到系統(tǒng)芯片，已經(jīng)深刻地影響到以IC為核心的整個(gè)電子產(chǎn)品行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。原先由整機(jī)企業(yè)承擔(dān)的系統(tǒng)解決方案開發(fā)任務(wù)已前置到芯片設(shè)計(jì)企業(yè)內(nèi)部，解決方案架起了芯片轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的重要橋梁。由于各種功能和服務(wù)被集成到芯片上，提供方便快捷的完整解決方案已成為芯片設(shè)計(jì)企業(yè)在第一時(shí)間占據(jù)市場的最重要競爭手段之一。與這種發(fā)展相適應(yīng)，對整機(jī)企業(yè)而言，可以把從方案開發(fā)中解脫出來的訓(xùn)練有素的技術(shù)人員，更多地投入到質(zhì)量與品牌管理，通過外包生產(chǎn)和質(zhì)量控制，實(shí)現(xiàn)全球性資源整合，從中國品牌中國制造，轉(zhuǎn)變成世界品牌全球制造。

第三，IC發(fā)展到系統(tǒng)芯片，軟硬件結(jié)合的嵌入應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)將成為創(chuàng)新的主流。在嵌入應(yīng)用領(lǐng)域，軟硬件將密不可分，“芯片+嵌入軟件”將替代傳統(tǒng)上與硬件分離的“光盤+程序”軟件產(chǎn)品，成為后摩爾時(shí)代更普遍的產(chǎn)品形態(tài)。以杭州國芯(NationalChip)開發(fā)的數(shù)字電視芯片產(chǎn)品為例，芯片的硬件實(shí)現(xiàn)中內(nèi)置了多個(gè)CPU／DSP，并通過嵌入軟件編程，來靈活應(yīng)對各種音視頻標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜實(shí)現(xiàn)需求。作為一家典型的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，芯片產(chǎn)品的開發(fā)過程客觀上表現(xiàn)為以芯片硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)為支撐的嵌入軟件開發(fā)過程。公司的技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)在不斷推出適應(yīng)市場發(fā)展需求的創(chuàng)新芯片產(chǎn)品。

本土企業(yè)的機(jī)漏

IC是電子信息產(chǎn)業(yè)的糧食。我國占據(jù)了全球三分之一IC產(chǎn)品市場份額，但只有三十分之一是自己生產(chǎn)的，而自己設(shè)計(jì)的IC產(chǎn)品則不足三百分

之一!國家現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)自主創(chuàng)新，改變經(jīng)濟(jì)增長模式，把建設(shè)創(chuàng)新型國家上升為國家發(fā)展模式，把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略。因而在發(fā)展到系統(tǒng)集成的后摩爾時(shí)代，如何使我國IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更好地服務(wù)于建設(shè)創(chuàng)新型國家的需求。的確需要我們認(rèn)真思考并積極行動的。

回顧IC的發(fā)展歷史，正是基于IC產(chǎn)業(yè)的繁榮，造就了輝煌數(shù)十年的PC行業(yè)。但在以軟硬件結(jié)合的嵌入式應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)為創(chuàng)新主流的后摩爾時(shí)代，由于各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性，在技術(shù)、需求和市場等方面，都不可能被某種單一的產(chǎn)品所壟斷。無論是在發(fā)展最快的消費(fèi)類電子行業(yè)，還是在國家重點(diǎn)扶持的工業(yè)領(lǐng)域智能化升級改造、以及廣受關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)等新興市場領(lǐng)域。形態(tài)各異的嵌入式應(yīng)用將扮演核心角色。為適應(yīng)這樣的應(yīng)用市場發(fā)展需求，一些公司已經(jīng)采取了積極行動，例如英特爾通過收購風(fēng)河跨入嵌入軟件開發(fā)行列，而微軟也不再采用與英特爾綁定的推廣策略。如果說PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造就了一代Wintel的神化，那么在后摩爾時(shí)代，對于處于快速崛起階段的中國企業(yè)來說，應(yīng)該大有可為，努力去譜寫更加光輝燦爛的歷史篇章!