“行业领袖看2022”之芯原董事长戴伟民：Chiplet将给中国集成电路产业带来

“行业领袖看2022”之芯原董事长戴伟民：Chiplet将给中国集成电路产业带来

经历了2021年全球核心短缺浪潮后，我们迎来了2022年。今年，世卫组织认为新冠疫情将得到控制。 随着疫情影响减弱，以及AIoT、智能家居市场、老年健康市场升温，半导体行业将出现哪些新变化？ 电子创新网采访了数十位半导体高管，以《行业领袖看2022》系列问答的形式向业界传达了知名半导体眼中的2022年是什么样子。 这是该系列报告的第六篇——芯原创始人兼董事回覆董事长兼首席执行官戴伟民博士。

1Q。 回顾2021年，贵公司有哪些亮点？

戴为民博士：2021年我们有以下业务亮点，对公司发展产生了深远影响。 1）2月，我们与全球领先的连接IP提供商签署独家经销协议。 芯原现为中国大陆、香港特别行政区、澳门特别行政区唯一销售合作伙伴。 拥有一系列多标准IP的独家销售权。 同时，芯原也成为全球首选的ASIC合作伙伴。

拥有世界领先的相关技术。 数字信息时代的到来，推动了数据中心/云服务器、人工智能、5G基础设施、数据网络、自动驾驶等相关应用的快速发展，对相关技术产生了巨大的需求。 未来，我们将共同努力，继续为客户提供业界领先的半导体解决方案。

2）第一季度，芯原视频技术在市场上取得重大突破，已被前20名云平台解决方案提供商中的12家和前5名互联网提供商中的3家采用。 这使得我们从2021年开始正式在服务器和数据中心市场占据有利地位，这个市场也将成为芯原未来的主要市场之一。

3）7月，我们正式推出显示处理器IP产品系列。 显示处理器IP是芯原继GPU、VPU、NPU、DPU、ISP之后的第六个核心处理器IP。 它正式完成了我们从相机输入到显示输出整个过程的像素处理平台。 显示处理器IP的推出使我们进一步拓展了市场应用空间，如在智能显示、手机、电视、AR/VR、汽车等领域的应用。 它还增加了与现有客户的深度合作，以扩大我们的市场份额。 率，提高公司的竞争门槛。

4）11月，我们的人工智能处理器实现了市场里程碑：已被50家客户使用在100多个型号的人工智能芯片中。 这些内置芯原NPU的芯片主要应用于物联网、可穿戴设备、智能电视、智能家居、安防监控、服务器、汽车电子、智能手机、平板电脑、智能医疗等10个市场领域。 这一市场表现奠定了芯原在人工智能领域的全球领先地位。

5）11月，我们的图像信号处理器IP获得汽车功能安全标准ISO 26262认证。 通过该认证将加速我们在电动汽车、自动驾驶等汽车领域的战略布局。 公司的其他IP和芯片设计流程也正在一一进行整车认证。 这彰显了芯原进军汽车市场的决心和技术实力。

6）2021年下半年，我们决定在临港建设新的研发中心。 该项目总投资13亿元，用于建设芯原临港研发中心。 届时，芯原在上海的研发布局将拓展至张江和临港双研发中心。 临港的产业和人才政策优势，以及产业链协同创新环境，将吸引更多优秀人才聚集于此，有助于芯原加快技术人才体系建设，进一步拓展战略布局。

7）2021年，公司业务快速发展，行业地位和市场竞争力不断提升。 公司预计2021年营业收入将大幅增长，其中知识产权授权业务规模效应已显现； 一站式芯片定制业务中量产业务的规模效应开始显现。 公司持续坚持高研发投入，提升核心竞争力。 战略研发项目进展顺利。 在营业收入高增长的规模效应带动下，研发费用率同比合理下降。 公司盈利能力持续改善，预计2021年扭亏为盈。

2Q。 2022年，您认为哪些行业热点将刺激半导体需求？

戴伟民博士：从市场应用角度来看，智能汽车和新能源汽车、数据中心/服务器、智能可穿戴设备和工业物联网将创造更多的半导体需求。

从产业链结构来看，系统厂商、互联网公司、云服务商、车企等开始产生大量自主核心制造需求，这将为上游集成电路供应商带来更多发展机会。

3Q。 针对这些新点，贵公司有哪些产品布局和应对策略？

戴伟民博士：芯原明年的主要市场方向包括数据中心/服务器、汽车、可穿戴设备和物联网。 因此，我们的相关IP将根据这些市场的应用特点，在低功耗和高性能两个维度进行拓展，更好地满足客户的需求。

此外，我们还将进一步推进基于公司高端应用处理器平台的技术和项目的产业化。 采用该高端应用处理器平台采用的架构进行设计，从定义到流片仅用了12个月。 2021年5月，工程样品返还，并于当天成功点亮。 Linux/操作系统等应用程序已在工程样本上顺利运行，基于该样本的原型已在重大活动中成功展示并引起广泛关注。 该高端应用处理器平台还集成了芯原的众多IP，包括芯原的神经网络处理器NPU、图像信号处理器ISP、视频处理器VPU、音频数字信号处理器和显示控制器。 该高端应用处理器平台主要针对手机、平板电脑和笔记本电脑等应用。 它也适用于自动驾驶。 该平台目前正在进行自动驾驶域控制器的验证工作。

基于技术创新、差异化发展、自主可控、加强供应链管理等考虑，系统厂商、互联网公司、云服务商以及车企等下游应用企业目前都在积极投身芯片设计领域。 此类企业对从硬件到软件的整体系统解决方案有很大的需求。 截至2021年前三季度，从营收来看，芯原来自系统厂商、互联网公司、云服务商等客户的营收占比已超过40%。 明年我们将加大软件算法和系统解决方案的开发力度，针对下游企业自主设计芯片的需求，提供从ASIC到应用软件/软件开发套件的更完整的软硬件系统解决方案。 计划。

近年来，海外集成电路企业开始通过并购整合、汇聚。 因此，我们根据海外市场的特点，专门组建了相应的团队，更深入地服务领先客户，包括挖掘更多客户需求，增加客户粘性，形成战略合作，甚至共同构建产业生态系统。 这不仅有助于扩大我们的市场份额，也有助于我们更好地跟上技术发展趋势，把握战略发展方向，不断提升我们的技术和服务。

第四季度。 2022年核心短缺趋势还会持续吗？ 为什么？ 如果解决的话什么时候解决？

戴为民博士：如果没有重大自然灾害等因素，预计2022年下半年开始，核心短缺的情况将逐渐缓解。这主要是由于部分新增产能的逐步释放以及恐慌性囤积现象得到很大改善。 到2023年下半年，一些特定的成熟工艺节点也可能出现产能过剩。

5Q。 您认为2022年客户对半导体产品会有哪些新需求？

戴为民博士：近两年，越来越多的终端产品开始进入智能化升级阶段。 因此，很多传统ASIC对神经网络加速功能模块/AI功能的需求越来越大。 作为中国大陆第一、全球第七的半导体IP供应商，芯原拥有六大处理器IP，其中神经网络处理器IP（NPU IP）取得了行业领先的市场地位。 经过多年的持续研发演进和广泛的市场努力，我们的NPU IP已被全球超过50家领先的芯片设计公司应用于100多种各类芯片产品中，涵盖安防监控、智能手机、以下十大应用领域：汽车电子、智能家居、物联网、可穿戴设备、服务器、智能医疗、智能电视、平板电脑。

为了帮助芯片制造商在其产品上快速实现所需的AI功能，同时保持性能、功耗和成本的综合竞争力，我们的NPU IP涵盖了从超低功耗和小算力的pico系列到广泛适用的从Nano系列到多核系列单IP高达数百Top的算力，从终端到边缘再到云端，可以一站式解决各芯片厂商对NPU处理器的需求。 同时，我们密切跟踪全球行业技术趋势，保持快速的技术更新和IP产品迭代，使客户能够跟上全球最新技术的步伐。 采用芯原集成多种处理器技术的AI IP，结合大量算法和AI网络的生态支撑，能够真正帮助芯片厂商解决技术痛点，实现产品亮点。

除了赋能从终端到边缘再到云端的应用产品，芯原的NPU技术还可以与其他传统处理器IP技术相结合，为后者创造颠覆性的技术创新。 例如，芯原的神经网络处理器IP和芯原的图像信号处理器IP有机结合，推出AI-ISP系列，利用NPU IP的目标检测和识别功能来定位目标区域，让ISP IP能够准确地曝光并对目标区域进行对焦，以获得目标区域更清晰的图像。 同时，NPU IP还可以对ISP IP输出的图像进行暗光增强和分辨率提升，进一步优化图像质量。 目前，我们的AI-ISP系列已广泛受到手机和机器视觉相关应用客户的青睐。 类似的AI-Video技术、NPU与GPGPU的结合等，都在相关行业领先客户的产品中发挥了重要作用。

6Q。 贵公司2022年的产能是多少？

戴伟民博士：虽然供应链供应比较紧张，但芯原2021年的量产业务仍然取得了不错的成绩。 在当前全球产能紧张的环境下，很多企业甚至很难获得与上年相同的产能。 不过，2021年第三季度，我们的芯片量产业务同比增长37.68%。 量产业务同比增长34.61%。 产能的保障主要得益于芯原的晶圆厂中立策略和良好的供应链管理机制。 主要表现在：

1）公司晶圆厂中立的策略使得芯原可以与全球所有主流晶圆厂合作，不局限于任何一家公司的发展；

2）公司与大多数晶圆厂有超过10年或15年的长期合作关系，并保持良好的沟通；

3）在长期合作中，芯原建立了良好的商业信誉，供应商会根据历史合作数据储备产能；

4）公司可以通过包装获得产能，拥有自己的资源池，通过内部资源重新配置对中小企业友好；

5）不同生产工艺的缺货时间和程度不同。 由于芯原客户的多样性，可以进行一定的调整和平衡。

2022年，芯原仍将受益于自身的供应链管理策略，具有较强的抗风险能力。

7Q。 2022年中国半导体市场将出现哪些新变化？ 为什么？

戴为民博士：中国半导体产业正处于快速崛起阶段，发展半导体产业的决心非常坚定。 在“循环利用”等政策和指引下，中国半导体技术虽然还存在诸多不足，但发展潜力巨大。

IBS数据显示，2020年中国半导体市场规模为2394亿美元，占全球半导体市场的53.68%； 预计2030年将达到6425亿美元，占全球半导体市场的53.84%； 到2030年，中国系统/设备制造商将消耗中国半导体总供应量的70.23%； 相比之下，2020年为51.29%，2010年为17.52%； 预计到2030年，中国半导体企业的供应量将占中国半导体市场的42.03%，而2020年这一比例为51.29%，2010年为17.52%、16.62%和4.42%。

从以上数据可以看出，2010年至2020年的十年是中国半导体产业突破的艰难十年，2020年至2030年的十年是中国半导体产业快速发展的十年，市场有很大的发展空间。

8Q。 预计2022年全球半导体市场将持续增长，营收将超过6000亿美元。 在此背景下，您认为中国本土企业与国外企业将如何竞争？

戴为民博士：中国本土半导体企业发展的主要优势是中国有很大的市场空间。 同时，由于自主可控、供应链短缺等原因，近两年不少本土企业的产品有机会进入大型厂商的供应。 制度加上政策和资本的大力支持，非常有利于本土半导体企业的快速发展。 本土企业应该抓住这些发展机遇，脚踏实地开拓进取，站稳脚跟。

与国际领先的半导体企业相比，中国本土企业与他们的差距主要体现在基础技术和前沿技术上，这两者都需要长期的投入和积累。

在基础技术方面，我们主张从大学​​和科研机构入手，扎实开展研究。 没有捷径；

在前沿技术方面，我们可以通过应用创新、变道超车来尝试追赶。

1）例如，灵活地将开源指令集RISC-V相关技术应用于创新的物联网应用；

2）例如，充分利用FD-SOI的技术优势，在许多需要集成射频和存储的应用领域以高集成度和低功耗取胜；

3）比如芯原致力于研发的技术给中国集成电路产业带来巨大的发展机遇，符合中国国情。 首先，芯片设计工艺可以降低大规模芯片设计的门槛； 其次，像芯原这样的IP公司可以更好地发挥自身价值，从半导体IP授权商升级为供应商。 在扩大IP价值的同时，还可以有效降低芯片客户的设计成本，特别是帮助缺乏芯片设计经验和资源的系统厂商、互联网厂商等企业开发自己的芯片产品； 最后，国内芯片制造和封装厂可以扩大业务范围，提高生产线的利用率，特别是在高端先进工艺技术发展受阻的情况下，我们还可以通过以下方式参与前沿技术的开发：提供基于其他工艺节点的高端芯片。

问题9：针对摩尔定律放缓，您认为2022年3D IC和电子会有怎样的发展？

戴为民博士：后摩尔时代给中国集成电路产业带来了很多发展机遇。 众所周知，先进技术工艺的设计和生产成本非常高，而高端工艺主要由少数领先的晶圆厂供应，产能往往有限。 在成本和供应有限的情况下，这种将不同工艺节点的裸片混合封装在一起的方法是未来芯片的重要趋势之一。 因为并不是每个芯片都需要像5nm这样的尖端工艺，也不是每个公司都能承担5nm工艺的成本。 事实上，在未来很长一段时间内，22nm FD-SOI、12nm和5nm将成为主流、长生命周期工艺节点。 其中，22nm FD-SOI适用于物联网应用的许多标准Die，例如存储器、射频和无线技术； 12nm是实现模拟电路/PHY的最佳节点； 5nm正在实现CPU、GPU等高性能计算IP。 具有最佳的性能/功耗比。

研究机构Omdia的数据显示，预计到2024年全球处理器芯片市场规模将达到58亿美元，到2035年将达到570亿美元，发展非常迅速。

作为国内领先的IP提供商，基于芯原丰富的IP类型，我们提出了IP as a Chip（IaaC）的概念，即“IP芯片化”，旨在实现特殊功能的“软到硬”实现知识产权。 “即插即用”解决了7nm、5nm及以下工艺的性能与成本的平衡，降低了更大规模芯片的设计时间和风险。

同时，芯原还凭借其先进的芯片设计能力，致力于“芯片平台”的开发。 例如，芯原采用该架构设计推出的高端应用处理器平台从定义到流片仅用了12个月。 2021年5月，工程样品返还并当天成功点亮。 Linux/操作系统等应用程序已在工程样品上顺利运行，基于样品的原型机已在重大活动中成功展示并引起广泛关注。 该高端应用处理器平台还集成了芯原的众多IP，包括芯原的神经网络处理器NPU、图像信号处理器ISP、视频处理器、音频数字信号处理器和显示控制器。 该高端应用处理器平台主要针对手机、平板电脑和笔记本电脑等应用。 它也适用于自动驾驶。 该平台目前正在进行自动驾驶域控制器的验证工作。

值得一提的是，该项目非常适合汽车。 我们把计算和功能模块变成像积木一样的小芯片。 每个小芯片独立执行车辆监管验证工作。 那么升级汽车芯片的时候，就像搭积木一样组装起来。 当性能要求提高时，数量越高，可以添加的小芯片就越多，而不需要每次升级时都从头开始重新设计一个大芯片，然后再次走一遍车辆规划流程。 这种模式还可以提高汽车芯片的可靠性，因为多个汽车芯片同时失效的几率远小于一个汽车芯片失效的几率。

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受访者简介：

戴为民博士于2001年8月创立芯原，并担任公司董事长、总裁兼首席执行官。 在此之前，他曾担任这家美国公司（该公司于 2002 年被收购）的联席董事长兼首席技术官。 他也是美国公司的创始人、董事长兼总裁，美国公司的前身之一。

戴博士是WIEE多芯片模块国际会议创始主席、WSEE芯片封装集成设计研讨会创始主席、2010国际绿色能源论坛程序委员会联席主席。 他曾担任 IEEE and 和 VLSI 的副主编。 在各类技术期刊和会议上发表论文100余篇，1990年荣获美国总统青年研究奖。2005年戴博士荣获中国“十大企业家”称号，并入选“十大企业家”称号。 2005年中国科技拔尖人才”。 2007年获得安永企业家奖，并荣获2013中国电子年度成就奖。 最佳管理者奖、胡润百富2014中国年度行业贡献奖、2018全球电子成就奖亚太区年度创新人物、“上海智慧城市建设领军先锋”荣誉称号、2019全球电子成就奖杰出贡献者年度奖。 戴博士现任全球创新中心副理事长、国际创新技术联盟常务副理事长、中国半导体行业协会集成电路设计分会副理事长、中国RISC-V产业理事长联盟成员，汽车电子产业联盟专家委员会委员，上海市集成电路产业集群发展促进机构专家委员会副主任。

戴博士获得计算机科学学士学位和博士学位。 加州大学伯克利分校电气工程博士，曾任加州大学圣克鲁斯分校计算机工程系教授。