在ICCAD-Expo 2024上，中国半导体行业协会集成电路设计分会理事长魏少军教授发表了题为《中国芯片设计业要自强不息》的主题报告，特别提出了发展不依赖于先进工艺的芯片设计技术的重要性，本文将详细解读魏教授的观点，探讨中国IC产业的未来。
图源：ICCAD-Expo 2024
2024中国芯片设计业
发展质量分析
2024年，尽管十大设计企业的进入门槛提高到70亿元人民币，但其销售总和降至1762.04亿元，较上年减少67.16亿元，占全行业的比例也从31.7%下降至27.3%。这表明大企业增长乏力，对行业整体贡献减弱。同时，731家销售过亿的企业虽销售额增加了596亿元，达到5630.2亿元，但占全行业的比例维持在87.15%，未见显著提升。
突围之路：
四大创新关键点
之前，中国芯片设计业一直处在追赶的道路上，依靠工艺技术的进步和EDA工具的进步就可以获得较好的发展，现在的情况变了。伴随着外部先进加工资源对我国芯片设计企业关闭，中国芯片设计企业所能使用的制造技术不再像之前那样丰富，尤其是在先进工艺受限的情况下，需要我们在技术创新上更为关注不依赖先进工艺的设计技术。在中国半导体产业转型升级的关键时期，技术创新不仅是生存之道，更是赢得未来竞争的核心力量。
眼下，一些国际先进芯片制造公司不再为中国企业制造7nm级以下的GPU芯片了。大家是否可以冷静地思考一下，即便有人能够提供先进工艺为我们生产GPU芯片，我们就一定能够超过世界最先进的产品吗？必须清醒地认识到路径依赖是我们尚未摆脱的一个桎梏。
前瞻性技术路线——
软件定义晶上系统技术
“谁能用不那么先进的工艺做出先进的集成电路，那才是高手，都用最先进的集成电路工艺来做一个先进的芯片，那不是高手。”魏少军教授在去年CICD上如是提到。
基于国内芯片产业发展现状，中国工程院邬江兴院士团队于2019年原创提出了极具前瞻性的技术路线——软件定义晶上系统（Software Defined System on Wafer，简称SDSoW）。
该技术路线以复杂系统为指导思想，通过结构创新连乘晶圆集成的1+1＞2的系统级工程技术路线，对集成电路的设计方法、计算范式、集成方式和组装工艺等进行了颠覆式创新，可将现有集成电路依赖工艺进步的技术路线升级到结构、工艺、集成等多维协同，极大地弱化我国集成电路对先进工艺进步的强依赖性。
SDSoW是直接用完整的晶圆基板来做系统内部各模块的互连底座，通过在晶圆上采用先进集成技术将计算、存储、互连、I/O等各种芯粒组装实现完整的系统，提供更大范围的资源可配置性，同时可以通过软件定义来控制各模块之间的连接乃至各模块本身的功能。
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深入了解SDSoW技术。
SDSoW的引入将对中国IC产业产生深远影响。它将推动系统设计从单一部件优化向系统级优化转变，提升整体系统的性能和能效。并且，SDSoW的“预制件-拼装集成”模式将简化制造流程，降低成本，提高生产效率。由此看来，这一技术路线还将促进产业链上下游的合作，形成更加紧密的生态系统，推动整个行业的高质量发展。
中国IC产业虽然面临着诸多挑战，但也迎来了前所未有的发展机遇。在全球半导体市场快速变化的背景下，中国IC产业必须保持清醒的认识，坚定信心，勇于创新，走出一条属于自己的发展道路。只有这样，才能在未来的竞争中立于不败之地，实现从“跟随者”到“引领者”的转变。
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