精英访谈
    

高度可信赖的集成电路设计服务合作伙伴

——访无锡华大国奇科技有限公司总裁谷建余先生

本刊编辑:王喜莲

  国奇科技作为一家高端集成电路设计服务企业,为客户提供从规格书到芯片(SPEC-to-CHIP)的全流程一站式服务以及分段定制服务,并承担全方位的设计和顾问工作。越来越多的IC设计企业受益其中。


  王喜莲:请您简单介绍一下贵公司目前在IC设计服务市场的情况及在中国市场的发展情况。

  谷总:国奇科技自成立以来,始终立足国内市场,深入了解国内客户的技术需求与市场动向,在项目定位、进度把控等方面加强工作。在IC设计服务行业中,处于高端芯片设计服务行列,近年来合作的客户项目基本都以28nm等先进工艺节点为代表。我们在行业当中一直推广“Virtual IDM(虚拟的独立芯片供应商)”的理念,以虚拟IDM的模式来协助客户完成项目研发工作,针对客户的项目具体需求从产品定义、架构设计开始,协助客户选择合适的工艺,为客户提供不同的IP解决方案,这不仅提高了项目研发速度,也强化了研发成果,有效控制了整体的研发费用。

  我们这样的模式坚持多年来,是行之有效的。在与数家初创型企业合作中的多款高端复杂SoC产品,在与同业相比,以较短的时间内研发成功并顺利进入市场,取得比较好的时间效益。此外,在部分产量小,但芯片复杂程度高的项目中也取得了一次成功的效果。

 

  王喜莲:人工智能新形势下IC设计公司的研发模式与过去也有了本质不同。更趋向于细分、垂直化,更切合的是以市场需求为导向的研发模式,您认为IC设计公司目前的特点及设计难度有哪些?

  谷总:实际上,任何IC设计都应以市场需求为导向进行研发工作。针对人工智能新形势下, IC设计公司所带来的难度变化,从集成电路研发工程角度来看,设计方法学并没有发生变化。从架构设计、逻辑设计、电路设计到版图设计,还是以各个阶段的功能和时序仿真对功能与性能进行验证,设计公司掌握的基本套路仍然适用。结合人工智能新形势,最大的变化在于架构设计及算法设计。从通用性和广泛性来看,适用于人工智能芯片的通用架构应该是冯诺依曼体系结构下的异构多核SoC架构模式,根据具体应用需求,增加人工智能(AI)算法模块,把AI算法用ASIC方法固化。鉴此,设计难度主要体现在异构多核SoC架构的硬件、软件如何优化,以及如何获得AI算法领先的地位,考验的是前端设计的比拼;尤其是,其性能、面积、功耗是否有竞争性,决定了该产品在AI领域的竞争中是否能够胜出。当然,最终能否成为一款极具竞争力的芯片产品,在物理实现阶段如何最大程度的体现出架构和算法的优越性也是必不可少的一个重要环节。

 

  王喜莲:您认为人工智能的发展对IC设计产业有推进作用吗?国奇科技将如何围绕行业对人工智能发展的需求去迎合市场的发展?这方面国奇科技目前是如何布局应对的?

  谷总:人工智能产品在生活中的各个领域都能发挥作用,人工智能的发展对IC设计产业的推进是明显的,不仅是质的突破,还会带来量的爆发。

  过去的三四年来,随着制造工艺的进步,高端芯片设计已然全面进入28nm及以下时代,先进工艺技术如28nm16nm的量产化,使得以神经元网络计算为核心的人工智能算法芯片化实现成为可能,在2016年底ICCAD年会上,我们向业界报告了对于人工智能芯片工艺选择的体会,人工智能芯片应当开始于28nm工艺节点。这也是我们为开展AI芯片的设计服务业务所提前做的基础工作。

       AI芯片从架构来看是冯诺依曼体系的异构多核架构SoC嵌入之或大或小的AI算法模块。这几年来我们已有多款异构多核架构的客户芯片进行了从SpecChip全流程的成功实现。众所周知,AI算法本身是由大量的乘法器组成,也就是说AI的逻辑是以组合逻辑为主实现的。针对这一特点,我们在性能、面积,尤其在功耗方面做了深入的研究,只有28nm才是第一个适应高性能AI芯片实现的工艺平台。实际上我们在AI芯片的算法、架构设计、物理实现等各方面都做好了准备,且已有客户AI项目在流片。

 

  王喜莲:云计算已在中国快速发展,并成为未来的发展方向。越来越多的IC设计基于云计算应用平台来开发设计,而IC设计的整个流程错综复杂,任何质量和进程管理过程中的疏忽都会造成最终的流片失败。因此,作为IC企业的服务单位,在云计算时代,国奇科技如何实现客户“直接量产成功”的承诺?

  谷总:云计算其实是在云端服务器上执行程序化的软件算法,通过终端进行数据采集并呈现云计算结果。云计算平台的支撑是物联网,云计算时代针对于物联网应用领域来进行芯片设计,举例来说,利用云来做某个应用的芯片,最典型的就是MCU产品。近年来我们已经成功开发了MCU产品的基本架构及MCU产品所需要的各式各样的主要IP,搭建了一个通用的物联网信号处理器平台并且经过多次流片验证了平台的成功性和有效性。在这个平台上,针对客户某项云计算应用的具体需求,我们可以在非常短的时间内为客户完成从SpecChip的定制化设计。这个定制化设计过程中,只要严格设计流程,实现直接量产成功没有什么困难。

  目前,我们正在搭建NB-IoT的芯片开发平台,无论是RF部分还是基带处理,我们都明确了战略合作伙伴。可以相信,运用虚拟IDM的合作模式与客户一起开发定制化的NB-IoT产品也一定能取得成功。而针对更复杂的智能终端产品,前面已经提到我们有多款异构多核架构产品研发经验,以此为基础,做定制化的智能终端芯片,实现量产成功也是可以预期的。

 

  王喜莲:高性能计算在科研、政府、工业、国防有着广泛的应用和巨大的影响力。同时也对高性能计算提出了大量的需求,请谈谈您对高性能计算的看法。

  谷总:高性能计算在冯诺依曼体系下可分为同构多核架构和异构多核架构。也就是说,可以是单纯的同构CPU、同构GPU、同构DSP组成;或由CPUGPUDSP等根据实际需求搭建的异构多核架构。冯诺依曼体系结构下的高性能计算也可以称之为通用型高性能计算,其性能提升只能来自于对更先进工艺的依赖,以及在更先进的工艺下,在同样面积的芯片中能够放下更多的核。但是,不论是从体系架构角度还是从指令系统角度等等,通过工艺平台达到的性能提升和优化是很有限的。

  随着神经元网络计算芯片实现成为可能,高性能计算的格局发生了质的变化,在异构多核架构中内嵌AI算法模块,理论上来说通过神经元网络实现的高性能计算芯片的综合指标可百万倍地超越冯诺依曼体系下的高性能计算,但是现阶段来看通用性不强,应用的针对性比较明显,这类芯片产品的研发投入与市场收益预期还不尽如人意。根本原因在于神经元网络计算的算法正在剧烈地演变,可以说算法演变过快限制了神经元网络高性能计算芯片的实用化步伐。

 

  王喜莲:“单丝不成线,独木不成林”,任何时代,合作对发展都至关重要,尤其是企业在追寻成功的道路上,除了要加速自身能力的发展,同时还要寻找优秀的适合自己的合作伙伴,国奇科技作为本土优质的设计服务厂商,请您谈谈贵公司在行业主要客户的合作情况?

  谷总:首先,国奇科技是一家从设计到生产全流程的设计服务公司,采用虚拟IDM的商业模式,强化了国奇科技在合作过程中的责任担当,优化了与客户、IP供应商、生产厂商之间的合作关系。完整的设计流程形成了技术闭环,这样一站式服务模式对客户、IP供应商及其他各方面的知识产权起到了有效保护,为各类客户及客户产品都能提供优质服务。

  从过去8年多的实践来看,我们与初创型企业、大型系统厂商以及对产品性能有特殊要求的科研机构的合作都是非常成功的。我们始终努力以高度可信赖的设计服务合作伙伴来严格要求自己,坚持以创新为核心,以技术为主导,以质量为保证,专注于IC设计服务。

 

  王喜莲:请谈谈您对目前整体中国市场和景气的看法与展望。

  谷总:对于整体中国市场和景气的看法,宏观经济学家可能比微电子行业的从业人员更全面更科学,我可以简单谈谈对半导体设计业发展的一些粗浅的看法。正如许多专家在各种场合或多或少地总结过,我国集成电路业正处在快速发展势头上,从GDP增长速度来看百分比不小,我的看法可能重复了一些专家的观点。总体来说,我感觉:一是虽然有不少以人工智能为目标的创新型企业出现,半导体设计业仍缺少创新力,在许多芯片领域存在着人云亦云的同质性竞争;二是产品技术在低水平徘徊,尽管也有采用境外先进工艺节点如10nm的产品问世,但造成本土生产线堵塞的仍然是180nm130nm这类相对陈旧的工艺。三是就行业基金对行业的支持促进角度来看,明显表现出对创新性、初创型、中小型企业的支持力度不足。熟悉硅谷行业发展的可能都知道创新技术源于初创型企业,源于中小型企业。对初创企业、中小企业的支持乏力,无异于对创新的扼杀。所以我们期望各类基金,尤其是各级政府基金,应当注重并加强对创新创业型设计企业以及成长型设计企业的实质性支持。四是在政策法规方面,应该制定出有利于创新、创业、成长型企业发展的优惠政策,促其稳步成长。半导体制造业是实体经济的重要组成部分,但半导体设计业是实体经济增长的引擎,是实体经济更重要的组成部分。

  众多有识之士正在呼吁对于高科技领域的支持,我们有理由相信在近期的未来会实现半导体市场更高速更平稳更健康的发展。


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