四月初Google公布其使用客制化ASIC設(shè)計(jì)的TPU測(cè)試報(bào)告，性能及功耗都遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過(guò)市場(chǎng)上的CPU/GPU組合(注1)，非常適合人工智能及深度學(xué)習(xí)的運(yùn)算。報(bào)告公布之后網(wǎng)上就有很多相關(guān)討論，也有一些朋友問(wèn)我，IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司可否進(jìn)入AI芯片市場(chǎng)?回答我的看法之前，讓我先簡(jiǎn)單交代一下IC設(shè)計(jì)服務(wù)市場(chǎng)的演進(jìn)。
在晶圓代工模式尚未誕生之前，IC產(chǎn)品主要來(lái)自IDM，當(dāng)時(shí)的IDM都有自己內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)，從規(guī)格訂定、設(shè)計(jì)、到制造、封測(cè)全在內(nèi)部完成。而不少的IDM也對(duì)外提供客制化的芯片設(shè)計(jì)(ASIC) ，如當(dāng)時(shí)的IBM、TI、LSI、VLSI Technology、STM、NEC、Toshiba等等，從商業(yè)模式來(lái)看，IDM的ASIC業(yè)務(wù)也算是一種設(shè)計(jì)服務(wù)。1987年臺(tái)積電率先提供晶圓代工服務(wù)之后，無(wú)晶圓廠(fabless) 的IC產(chǎn)品公司才像雨后春筍般的冒出來(lái)，相關(guān)的生態(tài)鏈包括IP、EDA、IC設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)隨后也因應(yīng)而生。
由于IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司提供共享的設(shè)計(jì)資源(注2)給很多初期不需要自己投資建構(gòu)內(nèi)部團(tuán)隊(duì)的新創(chuàng)IC產(chǎn)品公司以節(jié)省資金，并快速推出產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，一時(shí)之間忽然變成需求很高的產(chǎn)業(yè)。再加上受到全球第一家設(shè)計(jì)服務(wù)公司智原在1999年掛牌上市的激勵(lì)，新創(chuàng)的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司在那幾年全球成立超過(guò)30家，有的主打特定晶圓廠，有的則強(qiáng)調(diào)支持多個(gè)晶圓廠甚至可以協(xié)助廠與廠之間的轉(zhuǎn)換(porting)。設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)沒(méi)過(guò)多久就供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)趨激烈。
隨著Moore’s law演進(jìn)，制程愈趨復(fù)雜，芯片集成度亦隨之倍數(shù)成長(zhǎng)，產(chǎn)品的性能及功耗規(guī)格要求也更加嚴(yán)厲，設(shè)計(jì)公司除了人力/物力/投資成本遽增之外，技術(shù)挑戰(zhàn)及產(chǎn)品失敗的風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)提高很多。經(jīng)過(guò)幾代制程的演進(jìn)之后，自然淘汰了一些較弱的競(jìng)爭(zhēng)者，留在場(chǎng)里的選手也大致有些分級(jí)并各有定位，呈現(xiàn)較為健康的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。到了16納米及以下的節(jié)點(diǎn)(目前到7納米)，更高的技術(shù)門檻不但隔絕了一些競(jìng)爭(zhēng)者，也讓較優(yōu)質(zhì)的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司增加了不少?gòu)南到y(tǒng)公司甚至IC產(chǎn)品公司委外設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。專業(yè)先進(jìn)的IC設(shè)計(jì)服務(wù)公司在晶圓代工生態(tài)鏈的地位，越高階制程就越重要，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)也就越明顯。
這兩年火紅的應(yīng)用如AR/VR、云端運(yùn)算(大數(shù)據(jù)分析)、人工智能及深度學(xué)習(xí)，甚至比特幣都需要高性能及低功耗的芯片。大型的系統(tǒng)公司、數(shù)據(jù)中心、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等公司漸漸不用市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)芯片(ASSP)，而傾向自己開發(fā)客制芯片(ASIC)，一來(lái)以滿足其性能及功耗的需求，二來(lái)與其競(jìng)爭(zhēng)者作差異化。Google TPU就是一個(gè)明顯的例子。這種趨勢(shì)更增加了IC設(shè)計(jì)服務(wù)領(lǐng)導(dǎo)廠商的機(jī)會(huì)。
IC設(shè)計(jì)服務(wù)產(chǎn)業(yè)因需求而誕生，又因過(guò)度供給競(jìng)爭(zhēng)激烈而汰弱存強(qiáng)，走了20個(gè)年頭，這個(gè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在正邁入一個(gè)比較健康的供需市場(chǎng)而逐漸茁壯。
轉(zhuǎn)型的最終目的 -提質(zhì)降本增效
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