2开放指令集与开源芯片的兴起 2.1芯片设计高门槛现状 芯片领域的创新门槛之高、投入之大业内公认。设计与制造一款芯片涉及 多个环节,包括EDA开发环境搭建、外围IP模块选型、芯片前端逻辑设计、后 端物理设计、流片与封装测试等,每个环节都需要巨额的资金与大量的人力投 入 以28m工艺研制一款SoC芯片为例,比较完整的EDA工具版权费便超过 500万元,购买内存控制器、PCIe控制器等外围IP费用往往高达500~1000万 元,流片费用由芯片面积大小而定,但往往也会达到1000万,封装相对便宜, 大约需要50万左右。简单估算,研制这款芯片所需要的资金投入便已经超过 2000万元。另一方面,芯片的研发往往需要数十位工程师,花上一年的时间来 设计与验证,仅工资开销就需要上千万元。但是,芯片设计与验证时哪怕出现 个很小的错误,都有可能导致芯片最终无法工作。不光前期的投入打水漂, 还不得不再花上千万元重新流片2。 芯片领域的高门槛客观上严重阻碍了创新。在互联网领域,得益于开源软 件,拥有创新想法的互联网初创公司,往往只需几百万元甚至几十万元,便可 以在几个月时间内推出原型产品进行迭代优化。相比而言,芯片领域的初创公 司却需要数千万的资金,而且迭代优化的时间周期很长,所以很难想象风险投 资人愿意把资金投入到这类初创公司。 事实上,半导体、大规模集成电路发展的黄金期是上世纪六七十年代,当 时芯片规模都很小、成本较低,却又具有很高的收益,吸引了美国、日本、中 国台湾等大量优秀的人才投入到半导体领域创办公司,也吸引了大量资本投入 到这个领域,但中国大陆错过了这个黄金时代。经过半个世纪的发展,少数发 达国家和地区通过市场机制自然地形成了技术积累与产业优势,同时构建了极 高的创新门槛,不仅让后来者追赶无望,也让芯片成为他们“卡别人脖子”的 利器。 2引自美国 DARPA的ER| Electronics Resurgence Initiative,电子复兴计划)白皮书5 2 开放指令集与开源芯片的兴起 2.1 芯片设计高门槛现状 芯片领域的创新门槛之高、投入之大业内公认。设计与制造一款芯片涉及 多个环节，包括 EDA 开发环境搭建、外围 IP 模块选型、芯片前端逻辑设计、后 端物理设计、流片与封装测试等，每个环节都需要巨额的资金与大量的人力投 入。 以 28nm 工艺研制一款 SoC 芯片为例，比较完整的 EDA 工具版权费便超过 500 万元，购买内存控制器、PCIe 控制器等外围 IP 费用往往高达 500～1000 万 元，流片费用由芯片面积大小而定，但往往也会达到 1000 万，封装相对便宜， 大约需要 50 万左右。简单估算，研制这款芯片所需要的资金投入便已经超过 2000 万元。另一方面，芯片的研发往往需要数十位工程师，花上一年的时间来 设计与验证，仅工资开销就需要上千万元。但是，芯片设计与验证时哪怕出现 一个很小的错误，都有可能导致芯片最终无法工作。不光前期的投入打水漂， 还不得不再花上千万元重新流片2。 芯片领域的高门槛客观上严重阻碍了创新。在互联网领域，得益于开源软 件，拥有创新想法的互联网初创公司，往往只需几百万元甚至几十万元，便可 以在几个月时间内推出原型产品进行迭代优化。相比而言，芯片领域的初创公 司却需要数千万的资金，而且迭代优化的时间周期很长，所以很难想象风险投 资人愿意把资金投入到这类初创公司。 事实上，半导体、大规模集成电路发展的黄金期是上世纪六七十年代，当 时芯片规模都很小、成本较低，却又具有很高的收益，吸引了美国、日本、中 国台湾等大量优秀的人才投入到半导体领域创办公司，也吸引了大量资本投入 到这个领域，但中国大陆错过了这个黄金时代。经过半个世纪的发展，少数发 达国家和地区通过市场机制自然地形成了技术积累与产业优势，同时构建了极 高的创新门槛，不仅让后来者追赶无望，也让芯片成为他们“卡别人脖子”的 利器。 2 引自美国 DARPA 的 ERI (Electronics Resurgence Initiative，电子复兴计划) 白皮书