近日,上海硅知識產(chǎn)權交易中心將多套IP(知識產(chǎn)權)核產(chǎn)品以近百萬元成交價,授權給中山大學微電子學院,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微電子學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)模達數(shù)百億個。芯片設計企業(yè)不可能從頭設計,而是大量采購、復用第三方設計、具有一定功能的電路模塊,同時加入自己開發(fā)的IP,進行設計和綜合仿真。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,細分的話多達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65%。中國大陸的IP核供應商有50家左右,普遍弱、小、散。當然,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)集成電路設計企業(yè)所需的IP核大多來自境外供應商,每年進口金額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許可費都達到3億美元左右。這個產(chǎn)業(yè)鏈基礎領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。
學習IP核產(chǎn)品,培養(yǎng)工程能力
如何改變這一現(xiàn)狀?加強集成電路人才培養(yǎng)、改革微電子等學科課程設置,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)模混合IP庫”,這個知識產(chǎn)權庫由上海硅知識產(chǎn)權交易中心在市經(jīng)信委的支持下建立。“此次授權給中山大學的交易屬于軟核授權,即授予他們IP核源代碼的使用權?!毙觳疥懻f,“除了源代碼,我們的交付項還包括應用手冊、測試報告、版圖文件等十幾個文件?!?/p>
談及采購這些產(chǎn)品的原因,虞志益表示,集成電路設計專業(yè)的本科教學要培養(yǎng)學生的實踐能力,通過增加實驗課程、引進產(chǎn)業(yè)界的“標準參考教材”,讓學生了解集成電路設計全流程。
徐步陸也認為,國內(nèi)高校的集成電路教學要加強工程能力培養(yǎng),像斯坦福大學“2025計劃”那樣,把“先知識后能力”教學理念反轉為“先能力后知識”。“目前,國內(nèi)很多高校的微電子學科課程還是以傳統(tǒng)理論知識體系來設置的,我覺得應該反轉,在相當比重上按產(chǎn)業(yè)流程配置課程,把理論課與項目課的比例由9:1轉變?yōu)?:7?!币訧P核為例,通過把流片過的產(chǎn)品當“教材”并公開設計代碼,可以讓本科生深入了解這類電路模塊的設計、測試、應用這一產(chǎn)業(yè)流程,并在此基礎上自己開發(fā)小規(guī)模的IP核,這樣既掌握了技能,又學到了知識。
建議設立基金,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200萬至800萬美元。“十四五”時期,上海如何有所作為,降低本市和外地集成電路設計企業(yè)的創(chuàng)新成本?
在徐步陸看來,政府一方面可設立專項資金,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,可設立類似工信部“電子信息領域高價值知識產(chǎn)權財政資金”的發(fā)展基金,用于收購境內(nèi)外各種IP核,建設一個存儲公共產(chǎn)品的集成電路知識產(chǎn)權庫。作為公共產(chǎn)品服務,知識產(chǎn)權庫里的IP核以合理的價格許可給上海集成電路設計企業(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)濟軟環(huán)境,加速上海集成電路設計產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在基金運營管理方面,可由專業(yè)化服務機構負責,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)、人工智能等技術的興起,IP核創(chuàng)新產(chǎn)品層出不窮。”虞志益說,“這個產(chǎn)業(yè)的市場機會是很大的,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,政府可出臺引導性政策,吸引更多企業(yè)和資本進入這個產(chǎn)業(yè),并推動優(yōu)秀企業(yè)加快成長。