陈章龙 复旦大学教授

我这个题目实际上是这样的,我是中国计算机学会嵌入式专业委员会的委员,我也是新成立的中国半导体行业协会嵌入式系统应用工作委员会的成员,工作委员会有项任务,一个软课题的申报,关于我们国家集成电路行业设计应该怎么走。我从这个观点就写了一部分这个方面的东西,何立民组织这个活动,我就把这些内容提炼了一下,变成了一个这样的题目。
这个题目讲四类,第一类是我国集成电路的三个3的现象,我不是搞集成电路的,我是计算机系的,但是这个现象,这个话也不是我的原话,是别人讲过的话,把它抽象出来。我国集成电路的消费今年占世界的三分之一,就是30%以上都是消费在我们国家里,而我们国家生产的具有我们国家品牌的集成电路只有3%,后面一句话就更惊讶了,就是说我们自主设计的IC,公司自主设计的集成电路,只有千分之三。这个3的现象说明什么问题呢?这些问题需要我们去思考,第一个,一些高档的芯片,我们现在还不能自主设计生产,还得进口;后面两个问题就是集成电路要去思考的,就是面对一些面大量广的中高端芯片,我们虽然能够自主设计生产,而却没有去生产设计,为什么这么量大的东西不去做?还有一个问题,IC设计厂商调研的,设计生产的“市场所需芯片”并不一定就是“市场能用的芯片”,就形成了一个问题,设计的芯片用不出去,这是一个问题。另外呢,还有两个问题,就是我们国家的芯片整机系统生产厂家(直接生产市场的各种嵌入式系统应用产品)一般都没有很强的设计能力,他们没有能力吧“设计生产出的芯片”变成“市场能用得上的产品”。这些谁来做呢?IC设计公司在帮他们来做,也就是说IC设计公司,为了要推销它自己设计的芯片,在做它们不应该做的事情。做什么呢?在帮整机厂家设计产品,要用上去,这样就引出了一个模式,这个就是我们中国IC设计行业的特色-就是自己设计、自己制造、自己开发自己生产、自己销售和自己应用的封闭模式。如果这个模式不改变的话,刚才讲的三个3的现象是无法改变的。以前我们的家电,还没有这么大,我们的IC设计公司,可以靠国家政策吃饭,以前的政策是什么呢?IC卡、身份证、SIM卡,这些卡已经要吃完了,吃完了靠国家政策的东西来捂着我们IC设计的东西是要的,但是我们IC设计是靠国家政策来保护的,不可能永久这样下去的。
第二个就是要讲一下为了解决这个问题,应该去培育第三方System Design House。大家可以看一下,实际上集成电路的产业链,国际上的产业链,Intel也好,TI也好,Freescale也好,它们是集成电路生产设计制造商,它们就做芯片,它们有一批Design House,是做开发应用的,然后再去用。如果Intel把推进器也做了,这个分工,这个产业链,是做不下去的,所以我们国家应该把第三方System Design House也应该纳入到发展规划中去,因为这个是国家所谓的重大发展规划863上,没有这一套东西。第二个讲,刚才我从集成电路来讲,是没办法销售的困难,因为从另外一个角度上来讲,我们国家生产的软件,除了办公自动化的软件外,很难去销售,比如说hope操作系统去销售,如果不跟芯片捆绑在一起,根本没办法去销售它的软件,实际上Freescale销售它芯片的时候,实际上已经把软件打包在这里面,一起进行销售。所以,一定要捂着第三方System Design House,给它政策支持,因为第三方System Design House大部分都是民营小企业,他们既不是IC设计企业,也不是纯软件公司,大多数得不到相应的支持,生存和发展都比较困难,当然也有特例,比如周立功,我认为它是中国比较成功的第三方System Design House,他为什么成功呢?因为他做好了一件事情,他把芯片和软件捆绑了,对客户来讲,只要知道应用就可以了。我们就是要有这样的公司,才能打破芯片和软件各自为政的局面。怎么样来培育第三方System Design House呢?这是一些建议,很简单的建议。第一个我们应该去培育这个东西,第二个现有的一些IC设计企业中,里面的人大部分不是搞集成电路设计的,而是搞系统开发的应用商,供应师,实际上这些人都可以独立成System Design House,第三个是有些大学有一些联合实验室,实际上在开发应用中也可以逐步成为这个东西。
第三个就是要讲如果我们要第三方System Design House的话,首先IC设计的公司,这个芯片要是通用的,或者半通用的,如果你设计的东西只能自己用,其他人不能用的话,这个是没有办法来第三方System Design House的,所以除了定向生产各种SoC芯片外,还应生产面大量广的ASSP芯片,就是面向应用的标准的一些产品。这些产品呢,实际上,我们举个Freescale产品的例子,它生产的芯片虽然大多冠以单片机MCU的名义,但实际上都是面向各个领域的ASSP产品。如汽车电子用的单片机,都是半通用的产品。这样以来,第三方的System Design House才能配合芯片设计厂商,去做这件事情。也便于集成电路IC设计企业的持续发展。我再举个例子,如Apple公司的iphone没有直接用ARM的IP核来设计所需的SoC芯片,这是为了使用XScale或ARM9来做它的处理器。这有什么好处呢?产品上市速度快,开发成本也比较低,随时间变化,可以根据市场变化灵活修改应对。单片机MCU实际上是中间产品,因为量大面广以后,返回来以后还是会进入SoC,这个SoC是个有目标,有性能价格的,很多人一步到天,投入的成本和市场的东西,反而快不了。
我国单片机年需求量是50~60亿片,昨天许院士讲世界需求量是600亿片,我们的销售额是400亿,但80%以上是国外的产品,我们很多的IC设计公司,为什么不提供这类产品呢?刚才谭军也在讲,他们大量的东西,我们今天能够认识ARM,绝不是从IP核上认识ARM,是通过ARM里面各种各样的单片机,在北航出版社的一些杂志宣传的一些东西,认识了ARM。所以你用的东西,真正在做的东西,大部分都是通用的ARM芯片,当然也有在用ARM的核在做SOC。这是单片机的一些市场规模和市场应用分布。实际上,我们国产的海尔已能生产与国际流行的8051和PIC单片机兼容的单片机,苏州国芯和杭州中天生产的C*Core为核的产品今年宣布已经超过两千万片,也就是说国产单片机有这个能力了。第三个就是说要组织第三方来研发开发工具及开发软件,使广大用户都可以来开发应用,真正使芯片、软件与系统互动起来。
第四个就是建议。建议芯片和软件不能各自为阵,要联动起来。比如国家的“核高基”专项,核心器件,高档芯片和基础软件,是第一号的国家重大专项,核心器件,因为军用的,不去管它,跟民用有关的是高档芯片和基础软件。讲一讲核高基,实际上是两个机构各自为阵,你设计你的,你做你的,更它联起来,实际上是联不起来。那么还有一个就是我们的管理体制里面,工信部里面软件原来一个处,现在独立成一个司,那么两个不能联动的东西要管起来,这是很有难度的。所以现在也讲,芯片跟软件联动,为什么联动不起来呢?也就是说,一个人已经长大成人了,和介绍对象一样,芯片已经成长好了,软件也已经成长好了,都已经各自为政了,你把它拉拢,直接拉郎配的话,这个事情是做不好的。那么一会我会讲到,国外的是什么情况呢?芯片和软件联动,第一个要首先确定目标,我要做一件什么事情,比如想做某一个产品,然后再分工,芯片应该怎么做,软件应该怎么做,系统应该怎么做,这样的分工,是可融合的。就是说从小青梅竹马,让他们一起成长,他们可以融合在一起。已经成长以后,后面再弄,这实际上是不行的。所以我们在这上面,要注意这一点。为了说明问题,我举个例子。Artemis欧洲的项目,芯片厂商和系统公司是捆在一起的,在Artemis计划里面,同时在搞itea-2这个计划,这个计划06年到期了,同时在启动他的微电子研发的计划,和itea-2的软件计划,这两个是配套的。Itea-2准备用八年的时间,投入2万“人年”,投资30亿欧元,使芯片和系统联动。所以我们国家发展的时候,制定计划的时候,也应该从一个目标来制定计划。
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