從中芯國際和華虹宏力相繼邁過14nm先進工藝門檻，到海思和紫光展銳推出5G基帶芯片，再到長江存儲研發(fā)出128層3D NAND存儲器，中國半導體的各項空白逐一被填補，標志著整個行業(yè)已經(jīng)逐漸完成了打造基礎的1.0階段，進入全面提升質(zhì)量的2.0階段。
4月24日晚，第八期集微龍門陣之“先進制程、數(shù)據(jù)分析和良率提升”邀請紫光展銳科技有限公司執(zhí)行副總裁周晨等四位重量級嘉賓舉辦了線上互動交流活動，共同探討新形勢和新技術挑戰(zhàn)下的中國半導體升級之路，共話中國半導體的2.0時代。
紫光展銳科技有限公司執(zhí)行副總裁周晨
追趕先進工藝制程的挑戰(zhàn)
談到先進制程，都知道集成電路自誕生60多年以來一直遵循摩爾定律的發(fā)展方向，但在過去的10多年里，摩爾定律在微縮方面遇到了一定的技術困難和瓶頸。此前聯(lián)電、格羅方德等廠商相繼放棄了在10nm以上先進制程上的投入，目前在7nm及以上工藝還在繼續(xù)投入的僅有臺積電、三星和英特爾三家。
而隨著先進工藝制程逐漸往前發(fā)展，所參與的芯片設計企業(yè)也正在逐漸減少。尤其是在萬眾矚目的5G芯片領域，目前全球具備5G基帶芯片研發(fā)實力的廠商只剩下華為海思、高通、三星、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳。
對此，紫光展銳科技有限公司執(zhí)行副總裁周晨分析原因時表示，以前一代工藝節(jié)點會經(jīng)過3-5年才往前演進，但是從16nm開始，幾乎一年就往前演進一代工藝。但是對于IC設計公司而言，一顆SoC芯片的研發(fā)周期至少要18個月。工藝的演進速度明顯快于企業(yè)的研發(fā)速度，這意味著設計公司在上一代工藝還沒積累足夠經(jīng)驗的時候，就不得不選擇更先進的工藝制程，所以這是一個非常大的挑戰(zhàn)。
與此同時，周晨認為芯片設計企業(yè)追趕先進工藝的最直接挑戰(zhàn)在于昂貴的研發(fā)費用。“以紫光展銳研發(fā)的6nm芯片項目舉例，該項目的研發(fā)投入至少在2-3億美元以上。而這也意味著本身產(chǎn)品的生命周期很短，同時成本又在快速上升，使得終端產(chǎn)品在短期內(nèi)無法進行大規(guī)模量產(chǎn)。”
到底設計公司是不是必須要去追先進工藝制程呢？答案顯然不是。“因為除了手機產(chǎn)品，還有海量的其他領域的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不需要特別大的芯片面積，所以也不需要特別先進的工藝。從整個行業(yè)來講，我認為大家不需要太著急去追趕先進工藝，需要根據(jù)公司實際情況選擇最合適的工藝制程。”周晨建議道。
據(jù)集微網(wǎng)了解，紫光展銳已于不久前正式推出首款5G SoC芯片虎賁T7520。不同于其他5G廠商都將7nm作為首選工藝制程的是，展銳首選的先進工藝制程為6nm。此前，紫光展銳首席執(zhí)行官楚慶在接受集微網(wǎng)記者采訪時表示：“實際上2018年底展銳便決定采用6nm工藝。第一款使用EUV的工藝節(jié)點是7nm，但作為第一款使用EUV的工藝，不可避免會遇到各種麻煩，而6nm對于EUV的使用來說已經(jīng)達到更加成熟的新節(jié)點。”
AI技術將徹底改變芯片設計方式
毫無疑問，以人工智能（AI）為代表的新一代信息技術正為各個行業(yè)帶來智能化升級，從而影響和改變?nèi)藗兊纳?。而在半導體行業(yè)中，有越來越多的公司開始采用和部署人工智能來協(xié)助大數(shù)據(jù)分析甚至是參與決策，由此帶來了生產(chǎn)效率的大飛躍。如何用好人工智能技術，已經(jīng)是中國半導體行業(yè)不可回避的話題。
而在紫光展銳的發(fā)展規(guī)劃中，AI一直是其重點部署的關鍵技術之一。此前，紫光展銳便已宣布同西安交大共建了人工智能聯(lián)合實驗室，未來5年展銳將投資1億元用于AI聯(lián)合實驗室研發(fā)。
“我覺得AI技術的引入未來一定會徹底改變整個芯片設計的方式。”周晨感慨道。
周晨解釋稱，當前的AI技術主要還是基于深度學習的方式，這本質(zhì)上是通過經(jīng)驗來提取最重要的特征，從而完成相關工作。目前無論前端還是后端設計，包括了大量的數(shù)據(jù)分析，都需要通過個人能力和經(jīng)驗去尋找高價值的東西。而AI技術得益于計算能力的瘋狂提升，完全有機會從前端到后端，甚至是對于良率提升，都能起到明確的增進作用。
在周晨看來，AI技術對于芯片設計方式的影響體現(xiàn)在兩個方面：一方面主要體現(xiàn)在工具上。“近幾年一些大型公司做了很多這樣的工作，他們有大量的數(shù)據(jù)積累，在引入AI技術后，能提取出設計過程中的關鍵特征，并對后續(xù)的自動化工作起到非常直接的作用。”
另一方面的影響在于AI技術使得工作方式變得可持續(xù)積累。“我相信按照現(xiàn)有的方式，不用特別長時間，AI就能在很多方面超過有經(jīng)驗的工程師。以后的設計過程更多是需要大量數(shù)據(jù)和工具，這樣整個設計端都會因此降低了門檻。”周晨說道。
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