张铭:芯粒经济不只是技术变了那么简单,更是对半导体设计制造部署方式的根本性改变

我记得普迪飞公司(PDF Solutions)的张铭博士,他当时讲了很多关于芯粒经济的事儿,他觉得半导体行业正处于一个关键的十字路口。以前大家可能只看重芯片本身,但现在随着人工智能(AI)的迅猛发展,还有计算需求越来越复杂,芯粒技术就变得特别重要了。芯粒这东西其实就是把不同的芯片模块集成在一起,利用这种方式来实现更高的性能。不过想要让这项技术真正成功,光有技术本身可不行,还得看它的经济基础。 张铭博士提到了一个很重要的等式,就是价值创造跟成本管理之间的平衡。说白了,要是做出来的芯粒产品带来的好处盖不住制造它所花的钱,那这技术估计也就只能在小众圈子里打转了。所以我们得好好想想芯粒经济到底建在什么东西上面。在他看来,这个经济体系主要靠三个方面撑着——部署、创新还有制造。 第一个支柱是商业部署。就好比咱们做生意一样,只有产品卖得出去、用得广了,才能形成规模效应,成本才降得下来。现在数据中心特别喜欢用芯粒产品,尤其是那些搞高性能计算(HPC)和AI的解决方案。原因很简单:数据中心急着要高性能和高能耗比的设备,而且还能通过只在需要的时候才用先进工艺节点的芯粒来分摊高额成本。不过光靠数据中心肯定不够劲儿,汽车行业还有机器人、虚拟现实这些领域都有机会。 汽车现在都要搞自动驾驶和复杂传感器了,这块儿很适合芯粒发挥优势;以后的增强现实、机器人系统甚至其他边缘应用场景也都会用得上这种技术。不过现在的难点在于怎么把早期那些高端应用的用户变成大规模市场的消费者。这不仅仅是技术上的事了,还得靠把成本降下来、把可靠性提上去,还有在产品生命周期里保证安全——这些目标都得靠规模来实现。 第二个支柱是设计与开发的创新能力。这可是个技术创新的主战场。你看那些搞电子设计自动化(EDA)的公司和卖知识产权(IP)的厂商都在拼命往前冲,每年都有好多新设计出来并流片成功。这种创新生态系统其实挺能自我维持的,大家都在比着赛谁的工具和模块更厉害。虽然现在看起来挺热闹的,但也不能掉以轻心:要是创新的脚步跟不上制造和部署的速度,那就容易出现技术潜力跟实际应用脱节的情况。 第三个支柱是制造与测试环节。这一环特别关键,毕竟设计出来的东西能不能变成实实在在的产品全看这一步了。这也是三大支柱里最让人头疼的一环,因为它把设计制造的所有复杂性都集中在了一起。设计变得越来越复杂导致制造过程里的变量也变多了;以前那种在设计阶段把所有变量都试一遍的老办法现在肯定行不通了;特别是在先进工艺节点上做制造的时候。 这里面还有先进封装技术带来的麻烦:它虽然让设计自由度变大了,但也带来了良率和可靠性的难题。这时候大数据就派上用场了。我们可以把从设计到制造测试的全生命周期数据都整合起来用AI建模分析(有时候甚至还用生成式AI或者智能体AI),这样就能更好地平衡质量跟成本了。 张铭博士还特别强调了整合的重要性。现在行业里各个环节往往只盯着自己那点指标看而忽略了整体效果。咱们需要更深层次的合作——比如用互联数据当通用语言来打破信息孤岛(见图)。这样整个生态系统才能运转起来。 半导体行业现在特别需要一个中立平台作为纽带,把EDA、IP、制造和那些无晶圆厂企业都连起来用数据说话协同工作。只有把整个系统优化好而不是孤立地改这改那,咱们才能真正发挥出芯粒技术的潜力。 放眼未来的话,芯粒经济不只是技术变了那么简单,更是对半导体设计制造部署方式的根本性改变。它成功的关键在于这三个支柱得一起发展:通过广泛部署来创造需求和规模;通过持续创新来完善工具和方法;通过先进制造来应对复杂性同时还要兼顾质量和成本目标。 掌握了这种系统性方法的组织企业和国家才会成为下一个时代的领头羊;如果跟不上这趟车的话可能就会被甩在后面了。虽然机会很大但挑战也不小。问题不是芯粒技术能不能成而是我们能不能以及什么时候建起支撑它的经济基础?答案就在于能不能超越单一技术去构建一个集成化的生态系统吧? 反正我觉得张铭博士说得挺有道理的。