近日,上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心將多套IP(知識產(chǎn)權(quán))核產(chǎn)品以近百萬元成交價,授權(quán)給中山大學(xué)微電子學(xué)院,用作本科生“教材”。IP核位于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的頂端,英國ARM公司是這個領(lǐng)域的全球霸主,占全球市場份額40%。我國有一定規(guī)模的IP核供應(yīng)商不足5家,沒有一家的市場占有率超過2%。
“十四五”時期,上海如何加強(qiáng)芯片IP核的創(chuàng)新布局和人才培養(yǎng)?記者采訪了上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心總經(jīng)理、上海市集成電路行業(yè)協(xié)會監(jiān)事長徐步陸博士和中山大學(xué)微電子學(xué)院副院長虞志益教授。
歐美“三巨頭”市場占有率高
如今,芯片晶體管規(guī)模達(dá)數(shù)百億個。芯片設(shè)計企業(yè)不可能從頭設(shè)計,而是大量采購、復(fù)用第三方設(shè)計、具有一定功能的電路模塊,同時加入自己開發(fā)的IP,進(jìn)行設(shè)計和綜合仿真。這種電路模塊就是IP核,有點像建筑行業(yè)的預(yù)制件。
徐步陸介紹,IP核種類繁多,包含數(shù)字電路、模擬電路、接口電路IP核等大類,細(xì)分的話多達(dá)1.6萬種左右。近年來,全球IP核年銷售總額約為40億美元,ARM、新思、鏗騰排名前三,這三家歐美企業(yè)的全球市場占有率達(dá)65%。中國大陸的IP核供應(yīng)商有50家左右,普遍弱、小、散。當(dāng)然,國內(nèi)也有規(guī)模較大的企業(yè),如總部在上海的芯原,市場占有率已躋身全球前十,但與歐美“三巨頭”相比還有很大差距。
國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)所需的IP核大多來自境外供應(yīng)商,每年進(jìn)口金額10億美元以上,占全球市場的1/3至1/2。其中,ARM、新思在中國大陸獲得的授權(quán)許可費都達(dá)到3億美元左右。這個產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)領(lǐng)域缺少有實力的本土企業(yè),制約了我國集成電路產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
學(xué)習(xí)IP核產(chǎn)品,培養(yǎng)工程能力
如何改變這一現(xiàn)狀?加強(qiáng)集成電路人才培養(yǎng)、改革微電子等學(xué)科課程設(shè)置,是一條重要途徑。這方面,近日完成交付的上海IP核“教材”,可以給我們帶來一些啟發(fā)。
據(jù)介紹,這些IP核產(chǎn)品包括多套模擬電路IP核和一套接口電路IP核,前者用于模擬信號和數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換,后者用于USB數(shù)據(jù)傳輸接口。它們都來自“基于國產(chǎn)工藝的國產(chǎn)數(shù)?;旌螴P庫”,這個知識產(chǎn)權(quán)庫由上海硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心在市經(jīng)信委的支持下建立?!按舜问跈?quán)給中山大學(xué)的交易屬于軟核授權(quán),即授予他們IP核源代碼的使用權(quán)?!毙觳疥懻f,“除了源代碼,我們的交付項還包括應(yīng)用手冊、測試報告、版圖文件等十幾個文件。”
談及采購這些產(chǎn)品的原因,虞志益表示,集成電路設(shè)計專業(yè)的本科教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,通過增加實驗課程、引進(jìn)產(chǎn)業(yè)界的“標(biāo)準(zhǔn)參考教材”,讓學(xué)生了解集成電路設(shè)計全流程。
徐步陸也認(rèn)為,國內(nèi)高校的集成電路教學(xué)要加強(qiáng)工程能力培養(yǎng),像斯坦福大學(xué)“2025計劃”那樣,把“先知識后能力”教學(xué)理念反轉(zhuǎn)為“先能力后知識”?!澳壳埃瑖鴥?nèi)很多高校的微電子學(xué)科課程還是以傳統(tǒng)理論知識體系來設(shè)置的,我覺得應(yīng)該反轉(zhuǎn),在相當(dāng)比重上按產(chǎn)業(yè)流程配置課程,把理論課與項目課的比例由9:1轉(zhuǎn)變?yōu)?:7?!币訧P核為例,通過把流片過的產(chǎn)品當(dāng)“教材”并公開設(shè)計代碼,可以讓本科生深入了解這類電路模塊的設(shè)計、測試、應(yīng)用這一產(chǎn)業(yè)流程,并在此基礎(chǔ)上自己開發(fā)小規(guī)模的IP核,這樣既掌握了技能,又學(xué)到了知識。
建議設(shè)立基金,收購公共產(chǎn)品
除了人才培養(yǎng),IP核產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新布局也很重要。上海是國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)最集聚的城市,購買IP核許可的需求量非常大,支付費用高昂。芯片工藝制程進(jìn)入28納米以下階段后,一整套工藝單元庫IP核的許可費高達(dá)200萬至800萬美元?!笆奈濉睍r期,上海如何有所作為,降低本市和外地集成電路設(shè)計企業(yè)的創(chuàng)新成本?
在徐步陸看來,政府一方面可設(shè)立專項資金,支持IP核自主開發(fā),優(yōu)先開發(fā)國內(nèi)企業(yè)急需的一批重點IP核。另一方面,可設(shè)立類似工信部“電子信息領(lǐng)域高價值知識產(chǎn)權(quán)財政資金”的發(fā)展基金,用于收購境內(nèi)外各種IP核,建設(shè)一個存儲公共產(chǎn)品的集成電路知識產(chǎn)權(quán)庫。作為公共產(chǎn)品服務(wù),知識產(chǎn)權(quán)庫里的IP核以合理的價格許可給上海集成電路設(shè)計企業(yè)使用,有望降低企業(yè)創(chuàng)新成本,從而打造更好的城市數(shù)字經(jīng)濟(jì)軟環(huán)境,加速上海集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在基金運營管理方面,可由專業(yè)化服務(wù)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé),通過成立產(chǎn)業(yè)專家委員會,評估、篩選有入庫價值的IP核。
“IP核種類很多,隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的興起,IP核創(chuàng)新產(chǎn)品層出不窮?!庇葜疽嬲f,“這個產(chǎn)業(yè)的市場機(jī)會是很大的,國內(nèi)企業(yè)的數(shù)量和實力正在增長?!痹谶@一市場背景下,政府可出臺引導(dǎo)性政策,吸引更多企業(yè)和資本進(jìn)入這個產(chǎn)業(yè),并推動優(yōu)秀企業(yè)加快成長。