四大動力激勵 IC設計更活躍

圖說:Mentor執行長暨董事會主席Walden C. Rhines強調,有四大動力,正推動著半導體下一波成長動能。

圖說:Mentor執行長暨董事會主席Walden C. Rhines強調,有四大動力,正推動著半導體下一波成長動能。

2013年全球半導體產值衝破三千億美元後,連續2014~2016的產值大約都維持在三千多億美元的水準,直到2017年全球半導體產值突然大增,達到四千億美元。Mentor執行長暨董事會主席Walden C. Rhines在2018年Mentor技術論壇上指出,在四大動力的激勵下,IC設計動能更加活躍,而這些動能也將推動半導體產業下一波的成長,迎接一個嶄新的黃金時代。

首先是採用特定領域的語言及架構(Domain Specific Language & Architectures) ,成了IC設計的新趨勢。曾任史丹福大學校長多年,被譽為矽谷教父,今年接任Alphabet(Google)董事長的John Hennessy指出,以特定規格的語言與架構,開發出的運算速度更快的通用型電腦,將為半導體產業帶來嶄新的黃金時代。

其次是新創的IC公司不斷竄出頭來。其背後的動力,一方面來自政府的投資,其次是創投業者的資金挹注大幅增加。Rhines指出,創投在2013到2016年對IC設計公司的投資平均值為3.82億美元,2017年跳高成長為9.46億美元,2018年更可望達到18.02億美元。對於投資的題材,則以人工智慧(AI)及機器學習(Machine Learning)最多。從2012到2018年,已投入11.63億美元。如此的充沛資金,使得半導體產業更具優勢,也更能積極投入研發。

第三是因為越來越多的系統公司,也紛紛跨足IC設計的領域,自己來開發設計IC。包括Apple, 小米、華為、Facebook, Amazon, Tesla, Google,還有Bosch, ZTE, 等,都已加入IC設計的行列。舉例而言,自駕車系統對電腦運算能力要求加快十倍以上,因此特斯拉(Tesla)換掉了通用型的GPU,而改用自駕系統專用的處理器。2018年8月,該公司執行長伊隆•馬斯克(Elon Musk)更宣布,將盡快增加IC團隊的規模及投資,好為自駕車開發出世界最先進的電腦運算晶片。

第四則是來自中國政府的積極投資。中國政府2014年投資了200億美元,刺激私人企業、地方政府與區域政府單位也跟著投資了970億美元。2018年更以3000億人民幣(約474億美元,新台幣1.4兆元)的半導體基金,刺激產業發展。

中國政府的鼓勵措施,推動了許多新創公司的誕生。1990~2000年,中國的IC設計公司不及百家,2001與2002年這兩年,出現翻倍成長,分別達到二百家、四百家的規模。2015年,中國的IC公司家數突破七百家,2016與2017年這兩年,再次出現翻倍成長的情形,家數幾達一千四百家。

除了家數增加,這些新創IC公司的規模也成長得很快。2006年,員工人數達一百到五百人規模的IC公司不到一成;2015年時,中國七百多家的IC公司當中,有6%員工超過五百人,而一百到五百人規模的IC公司佔43%。

人工智慧以及機器學習,是創投資金最勇於投資的標的。2018年有14家開發人工智慧晶片的新創公司獲得創投資金,其中以AI技術開發出人臉辨識應用的Sensetime公司就獲得6.2億美元的投資。

Rhines表示,人工智慧並不是瞬間紅起來的,早在1980年代就已經有很多人投入研究,但受限四個原因,因此未能形成氣候。其一是當時還沒有網路及物聯網,所以缺乏可以作為分析的大數據;其二是受限於傳統電腦晶片的架構,電腦運算能力不足;其三是需要高級的演算法;其四則是缺乏能夠賺錢的殺手級應用。

如今,這四大阻礙都已消失。環顧2018年,人工智慧如今是有錢、有人、有產品、有應用。創投業者積極地把資金投向AI及機器深度學習的題材,支持創新團隊開發出許多特定規格的控制IC。其中,雲端運算、資料中心、人臉辨識,語音辨識以及自駕車,是最熱門的項目。

對於EDA業者而言,這些特定領域架構的IC設計,需要更新的設計方法及工具來協助。Rhines表示,包括電腦視覺及神經運算、寬頻通訊及影像處理與壓縮,都很需要高階合成(High-Level Synthesis)技術。

展望未來,Rhines仍舊非常看好半導體產業的發展,他認為特定領域架構的IC,以及學習曲線,正是推動下一波成長的最大動力。




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