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打造集成电路强势产业链,打造IP资源库关键共性技术工程化平台(2)

发布于:2024-06-06 编辑:匿名 来源:网络

作者:张可可,深圳市第五届决策咨询委员会委员、集成电路设计专家深圳市先行示范区湾区组长、原深圳市科技局副局长、深圳市国家集成电路设计产业化基地首任主任、原深圳市科协专职副主席技术。

今年5月,深圳市政府下发《进一步推动集成电路产业发展五年行动计划(年)》和配套《关于加快集成电路产业发展的若干措施》。

以补短板、扬长补短、抓住未来、强化生态的思路为指导,深圳将着力补齐芯片制造产业和先进封测产业链缺失环节,重点提升提升芯片设计产业能级和技术水平,着力前瞻布局第三代半导体着力优化产业生态系统,加快关键核心技术攻关,培育龙头骨干企业和集成电路产业集群。

此后,集成电路产业在十大产业链培育支持中名列第一,在“十四五”规划和2020年产业集群布局中也发挥了非常重要的作用。

集成电路产业通常分为芯片设计、芯片制造、封装测试三大领域。

集成电路设计是在EDA工具的支持下,通过选择符合要求并实现相关功能的IP,并遵循严格的集成电路设计仿真验证流程,完成整个芯片设计过程。

在这个过程中,EDA、IP、严格的设计流程缺一不可。

拥有自主知识产权的IP核,提供授权、可复用的IP技术服务,打通IP核代码与后制程芯片制造的接口,是集成电路设计产业链上游的关键环节,也是关键。

实现全产业链最全流程价值。

从全产业链和全局角度,全面布局基础工程,将知识产权资源库关键共性技术工程平台建设纳入深圳市工业、信息化、科技重大专项和“专、特、新”计划对提升深圳集成电路全产业链核心竞争力有着特殊的紧迫感。

△专家张可可 1、抓住集成电路设计产业链上游关键环节,以IP资源池建设为上游轴心和不可或缺的黑匣子,推动国产IP成为硬技术创新的深层要素。

1、全球及国内知识产权现状。

国际环境日益复杂、不稳定、不确定。

目前,受到美国制裁的企业不再能够购买光刻设备、配件和原材料、更新EDA版本以及获得国际IP授权。

国家先后部署光刻机、EDA开发工具等一系列重大项目突破“卡壳”技术,并逐步开展国产替代。

然而,知识产权的“卡壳”风险并未得到重视。

国际环境日益复杂,不稳定不确定性显着增多。

IP本土化进程刻不容缓,需要高度重视。

据不完全统计,深圳集成电路产业年销售额达1亿元,在全国仅次于上海。

深圳集成电路设计产业规模连续九年位居全国第一,年设计产业销售额达1亿元。

集成电路设计业占我市集成电路产业总产值近80%,是我市集成电路产业的绝对优势。

同时,我市集成电路设计产业发展也存在共性关键问题。

知识产权资源缺乏自主创新、自主供给、自成体系的基础支撑,严重阻碍强势产业链有效有序运行。

2.什么是IP资源。

集成电路中的IP是指预先定义的、经过验证的、可重复使用的、能够完成特定功能的模块。

IP是构成大规模集成电路的基本单元,其主要客户是设计厂商。

IP一般分为硬核、软核和实核。

以华为麒麟为例。

麒麟芯片集成的主要部件有CPU、GPU(俗称显卡)、ISP(处理摄像头数据)、NPU(人工智能引擎)和基带(负责通信),涉及数十个IP。

根据华为官方的信息,ISP是华为自己开发的,NPU是华为和寒武纪合作的结果。

至于CPU(Cortex-A76)和GPU(Mali G76)是华为从ARM购买的授权,包括指令集授权和内核授权,多个接口IP是从其他IP供应商授权的。

如果没有这些IP的授权,就不会有自主研发的麒麟芯片。

IP开发作为硬技术创新的深层要素,其护城河非常高,是一个高投入、高难度的行业。

目前,三大厂商ARM(英国)、Synopsys(美国)、Cadence(美国)凭借在架构和EDA工具方面的先天优势占据了全球IP市场的前列。

印度、日本和我国台湾地区在集成电路(软件)全球产业链分工中通过外包服务、技术合作、先进制造等积累了丰富的IP资源。

3、IP本土化的意义。

鉴于国内集成电路发展的历史原因,国内集成电路产业基础薄弱,积累少。

很少有公司涉足IP等需要大量复杂协议和实际验证的技术。

IP的设计标准、交付标准、验证手段都比较缺乏,所以种类少,质量不高,每年都需要大量重复导入。

目前,芯原、寒武纪等深耕利基领域多年的国内IP厂商正在崛起。

但在主流、基础、先进IP方面积累不足,无法满足基础、大间隙芯片快速量产和国产替代的需求。

首先,基础、主流、大差距芯片的快速量产和国产替代需要IP国产化。

集成电路是国家战略产业。

目前我国的芯片大部分都是基于国外IP授权。

因此,随着IP国产化成为基础并成为主流,大间隙芯片的快速量产和国产替代已成为必然。

其次,国产EDA为国产IP标准化提供了验证支撑,国产IP将加速国产EDA工具的替代使用。

深圳EDA企业在国际上创造性地开发了IP验证平台并取得突破,使国内IP标准化成为可能。

同时,国产EDA设计工具已进入市场; EDA是否好用很大程度上取决于IP的配合。

国产IP的引入将加速国产EDA开发工具的替代使用。

二、深圳建设国内知识产权资源库的几点建议: 1、建立共性技术开放平台和支撑技术创新的公共服务载体,精选核心环节和卡点技术,补短板、增强优势,实现体制机制取得突破。

深圳建设国产IP资源库对于提高深圳集成电路设计产业能级和技术水平、优化产业生态系统、扶持龙头骨干企业、服务集成电路产业中小企业具有重要现实意义,打造集成电路产业集群。

打造集成电路强势产业链,打造IP资源库关键共性技术工程化平台(2)

深圳拥有集成电路设计的产业基础和人才优势,具备国内外IP市场的技术互动和服务基础。

深圳EDA企业在实践中创造性地开发了IP验证平台并取得了突破,使国内IP标准化成为可能。

与此同时,国产EDA设计工具也逐渐进入市场。

即将面临市场验证的国产EDA是否好用,将面临的最大短板取决于是否有IP合作。

国产化IP的引入将加速国产EDA开发工具的替代使用。

随着IP国产化成为基础并成为主流,大间隙芯片的快速量产和国产替代已成为必然。

2、立即启动IP资源池建设战略部署,重点关注支撑集成电路产业链强势的IP节点。

深圳有承担《全流程EDA系统开发与应用》国家科技重大专项并拥有IP开发、IP验证的EDA工具基础的企业;还有与全球产业链联系紧密、走在前列的企业,在国际上获得了近10个IP的转授权资格,并建立了国内最齐全的IP库,具备转型升级的条件。

开发国产IP。

从长远规划和战略角度,推进MIPS等尚未形成生态垄断但具有性能优势的处理器架构体系的部署,构建服务平台,培育自主可控的核心技术产业生态系统。

窗口期,在全球范围内加强合作,充分利用港澳地区的技术服务资源,开展基础、主流、大型的快速量产和国产替代所需的IP的快速国产化。

-gap芯片由我国集成电路公司生产。

化学工程,整合资源,通过自研、联合开发、再创新等方式,在专业设计服务公司,政府可以通过产业基金支持,从集成电路专项资金中切分,目前拥有为升级到IP综合工程奠定了基础。

利用进入资源池的知识产权,通过集中采购的方式补贴研发经费。

3.积极探索深圳独特的集成电路发展战略,通过产业布局、技术创新和“专、特、新”专项工程,努力成为知识产权国产化的主前沿。

政府相关部门要统筹兼顾,加大对平台技术服务企业的战术投入,制定资源池运行规则,支持产业联盟,打破支持一企业一产品的传统分割,通过知识产权建立核心技术专利池服务。

和政府支持的创新载体,最大限度发挥全社会生产要素,建立独立的主要服务载体机构,市场化运作,通过股东单位或理事单位选拔龙头企业参与。

鼓励核心技术和共性技术项目组按照IP复用技术标准高水平设计共性模块,建立首创的IP复用知识产权保护政策和技术开放专项叠加补贴,培养一批专业骨干人才,建立资本与法律、保险服务相匹配的技术服务。

通过购买服务及后续补贴的方式纳入知识产权资源池,为全社会提供多元化服务。

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