EDA公司新思科技的“新思”：半導體公司如何穿越周期

莊洲

半導體產(chǎn)業(yè)從未如此動蕩。

技術(shù)迭代的腳步，絲毫沒有因摩爾定律放緩而停滯，反以更快速度前進。市場方面，硅周期下行，伴隨著智能化革命帶來的芯片結(jié)構(gòu)性需求激增，半導體行業(yè)進入冰火兩重天的境地，機遇與挑戰(zhàn)并存。

對于企業(yè)而言，如何穿越周期，保持競爭力，關(guān)鍵而急迫。

“速度太快了?！?/p>

新思科技總裁兼首席運營官Sassine Ghazi認為。

作為全球市場份額第一的EDA公司總裁，Sassine有機會與產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的客戶深入交流，第一時間感受到市場上的變化，并作出反應。

新思科技所在領域——EDA，即電子設計自動化。這是指利用計算機輔助設計（CAD）軟件，來完成超大規(guī)模集成電路芯片的功能設計、綜合、驗證、物理設計（包括布局、布線、版圖、設計規(guī)則檢查等）等流程的設計方式。EDA貫穿整個集成電路生產(chǎn)流程，位于整個行業(yè)的最上游，半導體的設計、設備的研發(fā)、芯片的生產(chǎn)和制造，都需要用到EDA工具。

不同產(chǎn)業(yè)鏈客戶的需求，每天都能給Sassine帶來新的啟發(fā)?！拔覀兩硖幰粋€最好時代中最好的行業(yè)，它有無限的催化能力，讓過去許多不可能的事變?yōu)楝F(xiàn)實?！盨assine說。AI、AR/VR、HPC、IoT等一系列技術(shù)創(chuàng)新正在迸發(fā)，很多機會正在這些技術(shù)交叉點之間涌現(xiàn)。

一直以來，新思科技通過技術(shù)布局以及投資，構(gòu)筑起一條完整的全鏈條EDA的護城河。如今，幾乎沒有一家芯片公司能夠繞開新思科技進行芯片的生產(chǎn)。作為EDA賽道中的領先企業(yè)，新思科技的技術(shù)創(chuàng)新和迭代需要越來越快。

創(chuàng)新存在于軟硬件交叉點

摩爾定律被半導體企業(yè)奉為圭臬，它指明了一條極為明確的技術(shù)路徑。

根據(jù)第三方研究機構(gòu)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年全球EDA市場規(guī)模為115億美元。相比于5000億美元的半導體產(chǎn)業(yè)，可謂九牛一毛。但沒有哪個領域如EDA這般深入到各環(huán)節(jié)，雖市場規(guī)模不大，但不可或缺。EDA軟件，是摩爾定律最領先的實踐者。

對Sassine來說，技術(shù)創(chuàng)新是一個結(jié)構(gòu)化過程。新思科技內(nèi)部有一個嚴絲合縫、一環(huán)扣一環(huán)的創(chuàng)新方法。這個內(nèi)部團隊專門研究和預判未來技術(shù)發(fā)展趨勢和演進狀態(tài)，同時判斷技術(shù)商業(yè)化的可能性。

“我們的研發(fā)需要更大的投入，同時也要確保合作伙伴，可以提前一步跟上技術(shù)創(chuàng)新的節(jié)奏。”Sassine說。

研發(fā)投入是衡量半導體公司創(chuàng)新能力的指標之一，在過去七年時間，新思科技的研發(fā)投入占比一直保持在33%-36%的區(qū)間。

除了自身的技術(shù)創(chuàng)新，新思科技的另一個進入新技術(shù)的方法是并購。

EDA由一個個點工具組合而成，單靠一家公司無法覆蓋整個半導體發(fā)展的產(chǎn)品鏈條。國內(nèi)某EDA公司的一位研發(fā)專家評價，融合正在成為EDA公司發(fā)展的趨勢。

梳理新思科技的并購史，其較高頻率的并購主要發(fā)生在近十年。并購壯大的前提條件是自身的產(chǎn)品和市場能力足夠強大。EDA工具鏈差異非常大，前端驗證工具分工很細，算法和后端也不同，彼此整合很難。收購一家新公司和新技術(shù)，并不是短期的資金投入，而需要對工具進行吸收、整合及后續(xù)研發(fā)，這也要求母公司有足夠的技術(shù)底蘊和人才積累。

“軟硬件的交叉點是最值得投資的地方?！盨assine說，過去5年-7年，從芯片物理制程尋求紅利的時代已經(jīng)過去，企業(yè)開始追求系統(tǒng)級別的優(yōu)化，這就是軟硬件交叉的地方。

傳統(tǒng)芯片設計是工程師從底層電路板設計開始，有了抽象化的技術(shù)之后，工程師可直接采用高級語言設計電路板，通過邏輯綜合工具把抽象設計自動轉(zhuǎn)化成機器語言，形成由各種邏輯門組成的電路組合，抽象化成為產(chǎn)業(yè)界標準。這種方法論也為之后新思科技能夠成為“SysMoore”的提出者和引領者奠定基礎。

新思科技收購布局的主要方向，一是按照摩爾定律的演進，不斷提高物理制程;二是考慮不同應用對芯片的需求。例如他們在AI幫助開發(fā)系統(tǒng)的方面進行創(chuàng)新和布局。

2021年，新思科技收購了AI驅(qū)動的實時性能優(yōu)化領導企業(yè)Concertio，擴充了芯片在應用端和系統(tǒng)端的動態(tài)優(yōu)化功能。

Chiplet（芯粒）也是新思科技在過去5年-6年時間里主要布局的方向之一。Chiplet指將芯片不同功能分區(qū)制作成裸芯片，再通過先進封裝，將裸芯片堆疊起來，通過使用基于異構(gòu)集成的封裝技術(shù)，帶來性能、功耗和面積的優(yōu)勢。其對封裝工藝提出更高要求。

“過去幾年，新思科技不斷加大投資，從芯片設計開始，覆蓋到系統(tǒng)級別、軟件級別，到現(xiàn)在，新思科技可以提供‘從芯片到軟件的全方位一體化解決方案?！盨assine說。

有方向和節(jié)奏的投資，以及步伐緊湊的技術(shù)創(chuàng)新，構(gòu)筑了一條嚴密的產(chǎn)品組合。

在頭部效應極為明顯的半導體行業(yè)，毛利率在很大程度上反映了一家企業(yè)的掙錢能力。新思科技多年毛利率保持高位，在76%左右，成為最賺錢的公司之一。

SysMoore：續(xù)寫摩爾定律

隨著越來越多數(shù)據(jù)和應用場景的涌現(xiàn)，通用芯片很難滿足企業(yè)復雜的需求，越來越多系統(tǒng)級希望通過定制芯片，實現(xiàn)電子系統(tǒng)的差異化。“系統(tǒng)級公司越來越像半導體公司了?！盨assine說。

除了谷歌、亞馬遜，在中國，阿里、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司，也紛紛宣布自研芯片計劃。手機公司中最早開始思考軟件和芯片的是蘋果。隨后，中國手機公司，例如小米、OPPO、Vivo，都在宣布自研芯片。

車企也在考慮自研芯片。2014年至2015年初，特斯拉在整個汽車市場掀起顛覆性創(chuàng)新，再次將目光投向硬件，將汽車視為一個系統(tǒng)，通過軟件進行優(yōu)化。

“這是從規(guī)模復雜性到系統(tǒng)復雜性到轉(zhuǎn)變?！盨assine說，而這兩者的交叉點就是SysMoore，即從系統(tǒng)層面開展芯片設計——在傳統(tǒng)芯片與系統(tǒng)之間進行優(yōu)化，從此前的芯片定義應用軟件，到軟件定義芯片。SysMoore成功關(guān)鍵，就是在設計時考慮低功耗。

“在全球科技公司中，新思科技是唯一一家能夠考慮硅片級別、芯片級別和系統(tǒng)級別的公司。因為我們有完整的產(chǎn)品組合?！盨assine說。

SysMoore的方法論對于中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展也有重要意義?！拔覀円蚕Ｍ軌驇椭袊蛻舨捎贸墒熘瞥痰墓に?，創(chuàng)造出可能需要7納米、5納米芯片才能達到的性能?！毙滤伎萍既蛸Y深副總裁兼中國董事長葛群說，“這很難，但如果能夠把這些技術(shù)的潛力發(fā)揮出來，對于行業(yè)而言意義重大?！?h3>產(chǎn)業(yè)數(shù)字化下的新篇章

雙碳目標正在成為全球共識。

七年前，新思科技開始了一項叫做“高能效設計”的項目，將芯片能效最大化，同時在軟件層面進行能耗優(yōu)化。

新思科技將其在芯片設計領域多年積累的能耗管理和數(shù)字建模能力復制到能源領域。一個芯片上就集成了幾十億、上百億晶體管，一個晶體管相當于一個用電單位，而一顆芯片，就是一個規(guī)模龐大的能源網(wǎng)絡。在能耗模型上，一個晶體管的復雜程度超過現(xiàn)實中一個家庭的用電模型。新思科技所做的，是將每個晶體管的能耗優(yōu)化?！叭绻堰@樣的模型映射到一個城市、一個國家，能夠幫助整個國家或城市去達到最低功耗，從而實現(xiàn)降低地球能耗的目的。”葛群說。

葛群做了估算，以中國為例，2021年，中國數(shù)據(jù)中心能源消耗量超過2000億度電，而整個中國用電量大概是8萬億度電，中國數(shù)據(jù)中心大概要占到總用電量的2.6%，這個比例將越來越高。到2025年，全球數(shù)據(jù)中心占整個全球用電量將占全球的20%。因此，在全球最領先科技公司中，最重要的一項技術(shù)方向就是如何能夠使它們的數(shù)據(jù)中心降低成本、節(jié)省能耗。

新思科技進入中國已有27年。葛群指出：“新思科技一直強調(diào)自己是一家全球化公司，在每一個市場針對本土消費者、客戶和生態(tài)系統(tǒng)建立一個更快的反應速度和更快的決策鏈，越本土化，越全球化?！痹?022年三季度財報中，新思科技的收入中有15%來自中國大陸，僅次于美國。