ICCAD2021张竞扬：一站式芯片设计和供应链平台，助力芯片公司实现降本增效

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在12月22日于无锡举办的中国集成电路设计业2021年会（ICCAD 2021）高峰论坛上，摩尔精英董事长兼CEO张竞扬发表了“一站式芯片设计和供应链平台，助力芯片公司实现降本增效”的专题演讲。

张竞扬首先在会上分享了物联网时代的芯片新需求，物联网需求碎片化，芯片品类越来越多，单品出货相对下降，对芯片公司提出新要求和挑战；细分定制的需求大量涌现，需要听到炮火的人来做决策，小团队/小公司敏捷开发模式更有优势；芯片公司需要降本增效新模式提升效率，需要SiP异构封装集成复用Chiplet，十倍提升研发和运营效率。 面对这种新转变，张竞扬进一步提出，摩尔精英打造的一站式芯片设计和供应链平台，将助力芯片公司实现降本增效。其中，第一阶段的提升是通过下述具体服务形式来实现：

IT/CAD服务：延承芯片研发基础架构、设计环境标准化、数据安全不落地、创新“从地到云”弹性算力平台、加速芯片研发进程；

设计服务：平台汇集超过350人的设计团队、严格数据安全体系、高性价比交付Networking、AP、ISP、BLE、PMIC完整方案；

流片服务：一站对接18家国内外主流晶圆厂、完善的数据隔离安全体系、100%成功完成750+Tapeout 、专业团队解决1500+技术问题；

封装服务：自建2万平3个封装基地（无锡/重庆/合肥）、每月500批快封产能、从原理图设计到量产1亿颗的SiP交付、最优性价比量产管理；

测试服务：以客户为中心，极致优化测试效率的量产服务，国际大厂产品测试方法学，460台ATE设备充足产能，50+测试工程开发团队；

培训服务：每年2000+初级IC工程师培训输送，缓解企业初级工程师招聘难题；在职员工的在岗培训，加速IC人才专业技能成长。

1.1 物联网需求碎片化，芯片品类越来越多，单品出货相对下降物联网时代的芯片市场，从由摩尔定律驱动的大单品量的出货市场，变成更加碎片化、多样化的市场。物联网芯片需求是由无数个细分、碎片化的应用加起来的总和，总量巨大，但每一个细分产品的出货量都远远小于个人电脑、智能手机这样的大体量单品。 单品出货10亿级别的产品越来越少，多个产品叠加起来的出货量，销售额和利润才能维持一个公司的正常发展，团队要有能力同时抓住多个细分赛道，出货量才有机会达到10亿量级。 

1.2 定制需求涌现，小团队/小公司的敏捷开发模式有优势由于摩尔定律失速，产品的迭代没有了明确的方向，不再是一味求快求新，而是需要寻找差异化，芯片研发变得越来越精细化，很难再用大集团军“顶层规划+饱和投入”的方式，来研发这些面向物联网的，出货千万级的产品。很多大公司内部创立了阿米巴式的新部门，芯片研发方向需要让听得见炮火的人来做决定。在新的细分赛道上，中小公司和大公司之间的竞争处在同一水平线，创业团队对市场的快速反应更有优势。 多元化的客户也希望能通过差异化的芯片来提升自己产品的竞争力，提出了多样的定制需求。这样的定制一方面增加了研发投入，另一方面也限制了定制芯片的出货量，进一步切碎了市场。芯片公司越来越难依靠一款标准的产品通吃市场，投入越来越大，出货越来越小，这个矛盾成为制约物联网芯片普及的瓶颈。 

1.3 需要降本增效和异构集成，十倍提升研发和运营效率一颗手机SoC研发成本往往达到10亿美金以上，物联网细分领域的出货和利润根本没有办法覆盖这样的研发投入。为了解决这一矛盾，芯片产业探索在单个封装里实现分解SoC，多芯片异构集成。通过先进封装来整合“小芯片Chiplet”的方式，来平衡这种研发投入上升和出货量下降之间的矛盾，通过把一颗SoC拆分成几个关键的“小芯片Chiplet”，让每颗小芯片能够同时出货到10种甚至更多的应用中，去平衡研发成本，把这些单颗几千万的出货量加起来，单一Chiplet出货总和也能达到10亿级别。 

AMD的最新几代产品都极大受益于这样的“SiP + Chiplet”的异构系统集成模式，如果连CPU这样的高性能SoC应用都能用SiP去替换，那么物联网市场中大量产品都有机会以“SiP + Chiplet”形态存在，芯片产业的协作模式需要调整来适应这一趋势。 

芯片产业链的一线供应商，不管是晶圆代工，封装测试还是EDA/IP厂商，营收体量普遍超过100亿人民币，比90%的芯片公司都大2个数量级，没有门当户对，就很难平等合作。很多中小公司得不到合理的价格、及时的技术支持，被供应链和运营的短板拖累，今年的产能紧张更是让很多中小芯片公司连流片验证的机会都没有，错失市场良机。 

一颗芯片的产品化过程中，产业链主流供应商和自身的需求之间有一道难以跨越的鸿沟，因为规模和经验的问题，中小芯片公司很难用好这些顶级的供应商来不断试错和踩坑，非常可惜。 摩尔精英努力打造的“一站式芯片设计和供应链平台”，希望成为一座桥梁，以芯片公司的需求为中心，用解决方案整合去供应商的服务，帮助中小芯片公司跨过这道鸿沟，提升产业链协作效率、也降低风险。 

下面我就向大家汇报下，过去一年摩尔精英“设计、供应链、人才”三块业务的进展： 

我们打造了行业内顶尖的IT/CAD及云计算服务能力，为芯片设计团队提供企业级IT基础架构及技术服务，为70多家公司搭建了芯片设计平台，包括燧原、汇顶、芯驰等知名企业。 

我们打造的芯片设计开发平台架构，是适用于芯片行业的最佳实践，将高性能计算、云计算、安全体系、CAD体系、数据管理、虚拟化平台等技术融合。这其中，CAD服务是架构的核心，我们对标国际先进芯片公司的CAD管理体系，支撑客户芯片设计和协作的高效顺利进行。

在摩尔设计服务平台上，芯片公司和系统公司可以随需选择后端设计方案或一站式Turnkey方案。芯片客户可以更专注于设计和研发环节，系统客户可以专注于市场和需求定义，把芯片的实现和供应链交给我们。 

摩尔设计服务平台聚合了多家具有特定优势的设计服务和IP公司，最大化地发挥每一方的优势，我们的平台模式与传统设计服务最大的不同，就是我们不只用自有团队实现交付。借助摩尔安全弹性的设计云平台，我们有能力根据客户需要，打造协作交付的项目团队。找到优秀且技能互补的合作伙伴，根据客户的需求，在技能、设计特征和时间窗口匹配最为合适的团队，打造安全的设计环境。整个设计在我们的流程掌控当中，确保端到端的管理规范和交付质量。 

目前，摩尔精英在这方面的客户涵盖网络交换机、多媒体处理、物联网方案、移动通信设备、数据存储、高精度导航、安全类设计等多个领域。通过不懈努力，摩尔精英今年已成功交付近50个设计项目，聚合了超过350人的合作团队，分布于不同的专业应用领域，包括：

网络交换类团队：平均10年以上工作经验，交付过超过100颗网络类芯片

BLE AIoT 方案：10年以上蓝牙产品经验，曾经的芯片出货量数以亿计

MCU设计平台：从M0 到 M4 的可伸缩SoC平台

芯片安全设计：业界屈指可数的能够提供全线安全设计相关的技术与IP的一家法国公司

另外还有包括模拟 IP定制，先进工艺团队（海外）以及可以提供驻场服务的庞大资源池

 我们今年承接的一个NL-in Turnkey大型项目，摩尔指定了团队负责人，负责沟通供应链包括流片、封装、测试的交付，合作伙伴的PM负责管理DFT、综合、后端设计。我们的项目管理方法学，对于设计的各个环节输入准则、工作定义、责任划分和输出交付物都有严格定义，保证了合作的高效和质量。 2021年我们的设计服务签单同比成长了4倍，但是仍有75%的需求没有得到满足，期待更多的合作伙伴一起加入摩尔设计云平台，为客户提供高效设计方案，也复用自己的设计能力，降低自身的研发成本。 

摩尔精英流片服务搭建起中小企业和Foundry的桥梁，一方面提升中小企业的流片效率，缩短研发周期，另一方面也放大Foundry的支持能力，培育更多的潜在黑马。

我们与18家主流晶圆代工厂建立了长期合作的稳定关系，为客户提供安全可靠的流片服务。过去我们Tape-out了超过750颗芯片，没有任何客户的产品在这个环节出过问题， 以100%的成功率完成客户的委托。即使在今年产能极度紧张的情况下，我们仍然帮客户争取到了150次的流片机会和近亿元的Wafer产能。 

我们还自建了资深工程技术团队，招聘行业工艺和设计专家，帮助芯片公司解决设计中遇到的工艺问题；将Tape-out流程标准化，让客户清楚知道目前所处的阶段和下一步需要配合的事项。目前摩尔精英上线了自己的ERP和供应链云系统，在这个系统上客户可以自动收到WIP报告、在线申请数据、搭建工单、执行Tape-out流程，提升效率。 

摩尔精英封装服务主要聚焦在工程批快封、系统级SiP封装设计、量产管理三大业务： 工程批快封：聚焦新产品封装开发和生产。

2019年7月份开业的摩尔精英合肥快封基地主要生产QFN/LGA/BGA/SiP（基于WB和SMT技术），该基地过去2年多为500多个客户开发了3000多种新产品，成功率达到99.89%。摩尔精英重庆快封基地也于今年7月开业，聚焦QFP、陶瓷、金属封装，目前已开发347个产品。 

SiP设计和量产：SiP在功耗，性能，体积等方面有较大优势，但对年产量不到百万的领域，几乎没有设计、工程、量产的渠道。摩尔精英依托资深设计人员，自建工厂完成量产所有工作，为用户提供强有力的技术及生产服务，填补了这块市场的空白。目前，我们已开发了92款SiP产品，其中34款进入量产，帮助系统公司（TCL、中车、长虹等）通过SiP方案满足短、小、轻、薄的需求。 

封装量产管理：中小设计公司封装量产中遇到产品量较小、无供应链管理经验、封装资源短缺等情况下，我们的量产管理业务为客户提供从技术、成本、质量、交期、备料等服务。目前管理21家客户的产品量产，月均出货颗数达18KK。 

一期面积1.5万平的摩尔精英无锡SiP封测中心也即将开业，年产能超过1亿颗（产品包括：FCBGA工程批、SiP设计和工程批、SiP量产和测试）。摩尔精英SiP封装团队拥有超过15年的先进封装经验，完成过国际大厂客户的SiP开发工作。覆盖主流的终端产品，包含智能穿戴、物联网、AP、CPU及5G等，运用SiP、WB、FCCSP、FCBGA、QFN等多种封装类型，打造高集成、微小化产品的SiP封装基地。

2022年无锡SiP封测中心可生产FC+WB技术的复杂SiP产品，同时也可生产FC及WB标准产品。2023年可生产FC+WB+SMT的产品。2024年，我们的目标是开发AiP技术、电磁隔离技术的SiP设计和生产。欢迎有需求的客户来参观和指导！ 

量产测试也是芯片制造的关键环节，目前主要存在三大痛点： 

痛点一：效率提升缓慢：测试效率取决于测试方案，长久以来因为测试人力资源紧缺，芯片公司主要依靠ATE设备公司或测试厂来开发方案，但设备公司与工厂都希望卖更多的设备和机时，并没有大力去优化/提升效率的动力，这导致很多产品测试效率无法得到有效提升。 

痛点二：产能严重不足：近年来晶圆出货不规律，再加上封装材料供应不足，导致封装厂产能也吃紧，出货压力堆积到了测试环节，必须要有足够甚至多余的测试产能，才能确保整个供应链的平顺。而ATE测试机台交货周期一路延长，甚者达到12个月。中小企业，乃至大公司，对于测试产能的调控都难以有效执行。 

痛点三：系统流程落后：测试的本质其实是提供“大数据分析”，而不仅是来料加工，然而目前大部分测试厂还主要停留在生产产能的供应，鲜少顾及到测试流程管理和良率提升。这导致量产测试问题往往发展成质量风险，最终可能影响产品销售与市场。

摩尔精英引进了国际领先IDM 公司的ATE设备技术，融合海内外专业工程团队，引入其先进的产品和测试工程方法论，致力于解决量产测试的三大痛点。 

1、客户需求为中心，极致优化测试效率：与传统ATE测试设备销售不同，我们回归真实的产品测试要求，根据客户产品应用与指标来开发最优方案。拥有中国、美国、法国的跨国测试开发团队，共50多位工程师支持项目开发，用极致的工程技术，为客户提供从开发，到NPI，再到量产维护的全流程测试服务。 

2、自营+三方测试产能充分满足客户需求：摩尔精英目前拥有460台自主ATE设备，能够快速响应客户产能需求；我们的无锡工厂一期将拥有70套的完整测试产能，同时还与7家测试厂合作，自营加三方的产能体系让客户充分享有调配的自主权。 

3、先进的产品测试工程方法与质量管控系统：我们深知产品工程与管理系统的重要性，软件层面我们建立了一个"稳健设计到量产流程"的管理系统，覆盖数字，模拟，混合信号，射频以及无线产品的测试方案、开发流程、开发工具，协助客户做到更高测试覆盖率，提升产品质量。

硬件层面我们的设备经历过几百亿颗芯片测试量产验证，性能稳定性优异，且能耗仅3.6K瓦，不到主流设备的1/4，降低成本，节能减排。 

我们给客户带去国际大厂产品开发的重要经验：帮助客户完成产品质量的提升，建立优质的流程管理系统，包括：DFT/DFM的设计、良率控制流程和方案、测试方案设计和转交流程控制、试开发自动化工具和测试程序优化工具、测试软硬件审计工具、生产测试质量控制、良率提升方法与管理系统、生产测试流程优化、客户RMA/Failure Log 分析与解决方案等。 

今年，国际顶级RF芯片公司用我们的ATE测试设备量产，其产品减少了53.6%的测试时间，每一亿颗芯片可以节约3000万的测试费。而原本使用我们的测试机台的老客户继续扩大使用，已经累计测试了70多万片Wafer。

我们也新开拓了20多家新客户，项目普遍有超过50%的效益提升，良率也超过以往的测试平台。 摩尔精英ATE设备在测试资源的配置上十分平衡，特别是对于MCU以及复杂电源管理芯片PMIC测试，拥有比其他 ATE平台更大的优势。下图所示是我们有优势的产品细分，这些都是本机台在过去20年来测过的数百亿以上的芯片验证过的。 

目前我们有两款ATE设备，可以支持从512到2048数字通道，近些年我们不断在原版本上优化和增加了新的测试板卡，可以覆盖70%的芯片产品测试。我们正在积极开发的第2代机型（2023年上市），主要实现了更多的通道(10240 channel)以提升测试效益，提供更快的测试速度 (400MHz)，支持更多的产品测试(包含Memory +RF SoC等)，再加上更精准的量测(24 bit AWG/Digitizer)。新机台设计还考虑到了工程需求，同步推出桌面工程版本，程序开发完后可直接转换进入工厂量产线，不需要做其他的编译或重置。 

人才紧缺依旧是当下的难题，甚至影响到一些公司的正常运行。今年我们也将整个培训体系进行了升级，打造了摩尔实训云，用于IC培训和高校集成电路专业建设。

摩尔实训云以摩尔芯片设计云为支撑，在上面构建完善的教学实训库、课程资源库，开发了完善的教学管理系统和考核认证系统。 2021年我们深度培养、直接输送给IC企业1536人（主要分布在：数字前端189人、数字验证423人、数字后端368人、模拟版图344人、模拟设计126人、DFT设计86人），培训人次达13000人次，但是依然供不应求，多数学员手握3个以上offer，不少企业招聘了我们的学员，且一直在问我们要更多人才。

 为解决初级工程师招聘问题，我们重点打造企业定向培养班（企业冠名班）。经过4-6个月的岗位定向培养教学、考核通过、企业面试、正式入职。该方案能够提前锁定意向学员入职企业，提高企业在候选人中的知名度，在入职前完成应届生技能培训，提升企业的校园招聘效率。 

回顾半导体产业的历史，最早的芯片公司都是IDM，设计、制造、封装、测试都由自己完成，而成立一家IDM公司至少需要好几亿资金来建厂。

1987年成立的台积电创造了晶圆代工模式，日月光提供封装测试外包，把生产环节从IDM当中剥离了出去。芯片公司与他们合作，成为Fabless，几千万资金就能启动。 晶圆代工和封装测试外包模式，让多个芯片公司可以共享最先进的晶圆生产技术和封装测试技术，提升了行业CAPEX资本性支出的效率，将芯片公司资金门槛从几亿降低到几千万，实现了10倍的效率提升。

我们能不能把一颗芯片的开发成本，从现在的几千万降低到几百万，再一次实现10倍效率提升呢？我认为是有机会的，这也是摩尔精英努力的方向。 

第一，通过摩尔设计云平台提升研发效率R&D，在平台上跟有经验的第三方设计伙伴进行合作，复用IP，复用现有设计，站在别人的肩膀上完成整个芯片的开发，不去重复发明轮子。芯片公司只要做产品定义和最核心的设计，同样的资源可以做更多的产品。 

第二，通过摩尔供应链云平台提升运营效率OPEX，一方面我们通过自己建封装厂，研发核心的ATE测试设备，提供给芯片公司共享使用。另一方面我们也在开发供应链云平台（ERR、MES），通过我们的统一投入，让中小公司都用得上顶级的信息化系统，高效的利用好第三方的代工产能，提升公司的运营和供应链效率。 

第三，通过摩尔人才云提升工程师的培养效率，让这个行业有足够多薪水合理的工程师人才，去开发物联网的多样化芯片产品，避免人才内卷和恶性挖人。 

通过这三块的效率提升，我们希望用10年的努力，把一颗芯片的开发成本降到几百万，摩尔精英也有机会“成为全球协作的芯片云平台，十倍提升芯片行业创新效率”。 

每个行业都会经历一个从传统的、封闭的、线性的供应链，走向开放价值、协同网络的过程，这中间有巨大的效率提升空间。摩尔精英正在努力打造的一站式芯片设计和供应链平台，致力于实现芯片产业链的在线化、协同化、智能化，实现产业链降本增效，努力长期坚持做对产业有价值的事，每天进步一点，服务好每一位中国芯创业者。 

创立6年多来，摩尔精英跨界做了不少事情，感谢客户们的信任，感谢供应商的支持，感谢伙伴们的理解，感谢前辈们的宽容！我一直坚信，摩尔精英没有竞争对手，一路同行的都是我们的战友和师长。

今天我们生活在中国最好的时代，未来十年也是中国芯片产业的黄金十年。能够见证客户的成功，是我创业的最大动力，有这样一个机遇，和客户一起成长，支持中国优秀的芯片公司做出世界领先的产品，我感到非常的幸运。 

当前世界处于百年未有之大变局，中国也正经历着难得的变革和发展机遇，希望在这激荡的大潮中，同各位精英一起为中国半导体产业贡献力量，实现“让中国没有难做的芯片”！

谢谢大家。