近期公布的“十五五”规划建议强调,完善新型举国体制,采取超常规措施,全链条推动集成电路、工业母机、高端仪器、基础软件、先进材料、生物制造等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。
集成电路放在重点攻关领域之首,因此再次成为资本关注的焦点。北京半导体行业协会执行秘书长朱晶表示,“十五五”时期乃至以后,中国集成电路产业还要从“全面自主可控”的发展逻辑转向“全球融合赋能”的发展战略。
南方财经记者留意到,目前国内企业正通过EDA+IP协同创新、标准适配等突破,叠加国内场景需求牵引,推动国产芯片向高端化、集群化方向迈进,为全链条国产化攻关注入新动能。
“过去大家做芯片主要采用SOC(系统级芯片)模式,而未来这一格局将逐步向芯粒(Chiplet)模式转型。将算力芯粒、AI加速芯粒等不同功能模块,通过高级封装技术整合可快速形成一款新的SOC。”广东跃昉科技有限公司创始人、CEO江朝晖表示,这种模式不仅迭代速度大幅提升,还降低了创新门槛,让各类企业都能聚焦自身优势领域参与芯片研发。
过去开发一款SOC需要覆盖所有功能模块,门槛极高,而芯粒模式让企业可专注某一细分芯粒的技术突破。更重要的是,这为中国半导体产业开辟了一条全新的创新路径,且这条路径具备完全的可控性与可用性,是极具价值的发展方向。
早在2022年,包括英特尔、日月光半导体(ASE)、AMD、Arm、谷歌云、Meta、微软、高通、三星和台积电在内的十大芯片巨头共同打造一个先进芯片封装技术的行业标准UCIe(通用芯粒高速互连),通过封装芯粒之间的互连,帮助行业实现更多的创新。
不过,这项技术也面临不少挑战。将不同规格与特性的芯粒封装在一起,散热、应力和信号传输都是重大的考验。最大的问题是标准不统一,不同厂商开发的芯粒很难实现匹配和组合,因此限制整个业态的发展。
在江朝晖看来,要推动芯粒模式规模化落地,有两个核心关键点必须突破:一要攻克高级封装技术难关;二要建立统一的互联标准,是全国乃至全球通用的统一规范,才能共同打造下一代芯片产品。“一旦这两大问题得到解决,未来的AI芯片设计将变得极为高效,就像搭乐高积木一样。”
经过20年发展,中国集成电路产业有了翻天覆地的变化,产业规模从2005年的150亿元成长到2024年的6460亿元,国产产品在全球市场的占有率也从2005年的0.81%提升至2024年的14.5%。
11月14日,中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长、清华大学教授魏少军表示,这些增长的背后,不仅有重大产业政策的支撑,也是众多企业推动自研产品水平不断提升的结果。
目前,全球EDA市场主要由Synopsys、Cadence、Mentor Graphics三大国外巨头主导,国内EDA企业尽管在模拟电路设计、版图验证、后仿真等部分环节实现了技术突破并获得一定市场份额,但在全流程EDA工具领域,仍存在较大差距。不过,随着国内半导体设备、材料领域国产化率的加速提升,这一局面正逐步得到改善。
近年来,国内EDA企业也开始积极探索合作新模式。例如,思尔芯近期与芯动科技、奇异摩尔等达成合作,共同致力于打造一个国产的“EDA+IP”共赢新生态。
上海合见工业软件集团有限公司市场总监崇华明在接受南方财经记者采访时表示,长期来看,国产数字EDA的高水平全流程以及各类高质量IP是支撑我国数字大芯片发展的基础。尤其是在智算时代中,由于中国面临着先进制造工艺和HBM等先进技术的管制,所以Chiplet对中国解决技术瓶颈具有重要意义。而UCIe是先进封装Chiplet的关键标准,是目前中国集成电路大芯片技术突破的关键技术。
“从EDA和IP的发展来看,EDA+IP一站式产品服务,可以为芯片设计提供无缝衔接、高效协同的整体解决方案。国际头部EDA企业早已朝着EDA和IP紧密整合的方向发展,提供了非常成熟的解决方案。”崇华明说。
2025年被业界普遍视为“端侧AI元年”。与此同时,在以智能手机、自动驾驶汽车、智能家居等为代表的终端场景的拉动下,AI芯片市场不断创新。
分析机构SHD Group的《边缘AI市场分析报告》指出,到2030年,基于边缘AI的系统级芯片 (SoC) 市场营收规模将达到800亿至1000亿美元。与此同时,TrendForce预测,到2028年,全球智能终端出货量将达到180亿台,其中超过一半将具备本地AI感知与计算能力。
深圳市晶存科技股份有限公司董事兼副总经理赖鼐表示,针对AI大模型对存储性能的爆发性需求,其研发方向重点聚焦在提升存储产品的高速传输与大容量支持能力,优化产品带宽与延迟表现,满足AI数据处理的高吞吐需求;布局存算一体与存内计算技术研发,探索数据存储与计算的协同优化,降低AI场景下的数据迁移损耗;开发高可靠性AI服务器存储方案,强化产品在长时间高负载运行下的稳定性与数据安全性。
澳门大学模拟与混合信号集成电路全国重点实验室主任、粤澳模块化芯片设计和测试联合实验室主任麦沛然表示,GPU、CPU等高速芯片的互联仍需进一步提升能源效率。当前端侧推理场景中,全栈一体芯片技术很适合运用在端侧场景的需求,例如智能手表、眼镜等可穿戴设备。“持续优化端侧芯片的能效与互联能力,将是我们未来的核心推进方向。”
中国电子信息产业发展研究院院长张立表示,在国内庞大市场需求的强劲牵引下,我国集成电路产业持续向好发展,涌现出一批具有国际竞争力的产业集聚区。
“全球60%芯片销往中国,而中国60%芯片消耗在粤港澳大湾区”,大湾区具备天然的场景优势,而大湾区城市之间的协同合作也逐步加强。
赖鼐表示,晶存科技正整合深圳总部战略规划、珠海研发中心技术攻关、中山智能制造生产、全球营销中心客户对接的闭环体系,实现从研发到交付的高效协同,快速响应市场需求变化。
“作为公司主控技术研发高地,珠海研发中心聚集百位资深工程师,设有协议分析、闪存特性分析、IC验证测试等专业实验室,专注AI存储芯片的架构设计、核心算法优化与原型验证,尤其在高速信号处理、低功耗控制等关键技术上持续突破;同时联动深圳总部实验室开展协同测试,加速新技术从研发到量产的转化进程,为公司拥抱AI时代存储需求提供核心技术支撑。”赖鼐说。
广东省委横琴工委副书记、省横琴办主任、合作区执行委员会副主任聂新平表示,面向未来,横琴粤澳深度合作区将坚定不移落实《横琴粤澳深度合作区建设总体方案》所擘画的蓝图,以加快构建特色芯片设计,测试和检测的微电子产业链为核心目标,在更高起点上携手澳门,推动集成电路产业迈向高端化、集群化、国际化。
“作为目前粤港澳大湾区唯一的集成电路全国重点实验室,我们基于澳门的高精尖技术研发优势,联动大湾区的高校、企业共同开发新产品。”麦沛然建议,未来可以推动集成电路测试条件的标准化,实现测试仪器开放共享,让企业和高校能够在各个平台上实现技术开发、应用的互联互通,进而推动全链条产业发展。