一、 聯盟基本情況
1. 聯盟的基本情況
集成電路設計產業技術創新戰略聯盟是在國家科技部指導下,由北京集成電路設計園有限責任公司(國家集成電路設計北京產業化基地)等現有八家國家集成電路產業化基地為主體,以科研院所和高校為依托,以國產自主知識產權核心技術為基礎,聯合29家集成電路設計領域的產、學、研核心機構形成的聯合開發、優勢互補、利益共享、風險共擔的技術創新合作組織。
2. 聯盟的技術創新目標及主要任務
1)以資源集聚、優勢互補、開放服務、有償共享的創新模式,建設國家集成電路設計產業技術創新公共服務平臺,整合、鞏固、完善各聯盟成員單位的技術創新服務手段,創新服務模式,豐富服務手段,提高服務能力和水平,為集成電路設計業提供共性技術創新服務。
2)促進以國產CPU、國產嵌入式CPU IP和國產EDA工具為代表的核心自主知識產權產品的應用和推廣,由此為突破點帶動國內集成電路設計業的產品自主創新。
3)發揮聯盟緊密聯系產業的優勢,開展多層次的技術合作,在集成電路設計業領域創新高科技技術轉移模式,以搭建創業平臺為載體,以服務整機企業為導向,集聚創新資源,培育創新環境,推進產學研用結合,強調軟硬件結合,支持軍民結合。
4)以國際交流合作和人才培訓/培養為載體,外引內聯,聚集境內外高端人才和先進技術,依托聯盟的資源優勢,突出培養創新型人才和高技能人才,促進集成電路設計業的技術創新及產品創新,營造與國際接軌的知識產權保護氛圍,保障產業的可持續發展。
3. 聯盟的成立背景及批復情況
2010年4月27日,“集成電路設計產業技術創新戰略聯盟”成立籌備會和成立大會在北京麗亭華苑酒店召開。會議選舉原科技部副部長馬頌德任聯盟理事長,北京集成電路設計園有限責任公司為聯盟執行理事長單位和聯盟秘書處依托單位。
2012年4月28日,聯盟獲得科技部聯盟試點批復(國科發體[2012]293號),試點期2年。
二、 聯盟2012年年度工作總結
2012年,根據科技部《關于推動產業技術創新戰略聯盟構建的指導意見》(國科發政[2008]770號)、《關于印發<關于推動產業技術創新戰略聯盟構建與發展的實施辦法(試行)>的通知》(國科發政[2009]648號)的文件精神,聯盟緊緊圍繞國家重大專項的實施,促進聯盟成員技術創新,實現集成電路領域的核心關鍵技術突破,支撐領域內共性技術的研發與推廣,共承擔核高基重大專項50余個,推動以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的技術創新體系建設,促進科技資源的優化配置和聯盟內成員間的相互合作,增強聯盟成員單位在行業內的影響力,推動國家集成電路設計產業的發展,力爭實現聯盟在試點期內“創優”的目標。具體開展工作如下:
1. 組織產業技術創新進展與成效
2012年,根據聯盟的技術創新目標及主要任務,聯盟依托成員承擔國家重大科技專項,積極開展具有自主知識產權核心關鍵技術的創新與研發、產品推廣及應用等工作,初步實現了具有自主知識產權的國產EDA工具、國產CPU、國產嵌入式CPU IP的成果轉化,有效地提升了我國集成電路設計產業的自主創新能力及產業化規模。
1) 推進國內唯一成套國產集成電路設計工具--華大九天EDA工具的技術創新與研發,打破行業內國外供應商長期壟斷的局面,研發產品贏得國內外用戶的訂單
EDA工具是集成電路設計的基礎。面對芯片設計越來越復雜,EDA工具作為集成電路設計的“武器”,直接決定了集成電路的設計水平和能力。由于EDA工具技術含量非常高、知識密集,目前,全球EDA工具市場被少數國家幾大EDA公司壟斷。國產EDA工具的研發是完善我國集成電路設計產業鏈、自主發展我國集成電路產業的重大舉措。
聯盟成員華大九天公司是目前國產唯一一家有實力提供成套自主研發EDA工具的企業。2012年,華大九天在“十一五”重大專項成果整合基礎上,通過補充完善欠缺功能和工具模塊進一步開發支持模擬電路設計的EDA系統。通過技術創新,突破自適應的矩陣求解技術、層次網表提取技術等關鍵技術;與國內高端集成電路制造企業(HLMC、SMIC)及高端設計企業(海思、ZTE、龍芯、上海高性能)形成緊密的合作關系,提高了高端制造設計所需軟件及技術創新能力,并將成果提供給國內產業;推動了高可靠性軟硬件協同驗證、高端及特殊工藝庫自動化生成和驗證平臺、抗輻照分析工具等一批特色EDA工具研發,填補國內空白,解決軍工鐵路等行業集成電路應用中存在的重大問題。
2012年申請發明專利7項,突破關鍵技術10余項,實現銷售客戶37家,其中企業客戶26家,高校客戶11家,實現經濟效益4000余萬元;與世界第二大電源管理芯片設計公司MPS公司在后端設計領域、數模混合領域達成全方位合作,該公司計劃在未來5年的時間里采購華大九天工具共計225萬美金,目前已成功支持了該公司數10款芯片的開發與流片。
2) 依托國家重大科技專項,推進集成電路領域具有自主知識產權、核心關鍵芯片國產CPU、國產嵌入式CPU IP的技術創新與研發,掌握高性能CPU關鍵技術,實現產業化應用
CPU芯片是信息產業的基礎部件,是武器裝備的核心器件,是國家戰略產品。因為缺乏自主的CPU設計和實現技術,導致信息化成本高,信息產業利潤低,信息安全也面臨威脅。因此,研制有自主知識產權的CPU芯片、嵌入式CPU IP核,掌握其關鍵技術并實現規模產業化,將有效降低我國信息化成本、促進我國信息化普及提供解決方案,是我國實現科學發展,建設創新型國家,走新型信息化道路的戰略需求。
(1)聯盟成員龍芯中科公司完成了核高基專項成果64位八核處理器3B的設計與流片,掌握了32nm工藝高性能CPU設計技術;完成了核高基專項成果復雜SOC芯片龍芯2H的設計與流片,2H片內集成64位處理器核、3D GPU、VGA和LCD顯示接口、媒體加速以及芯片組功能,并可作為HT或者PCIE接口的全功能套片使用。專項成果提高了我國計算機產品的自主性、安全性和競爭力,為改變我國軍用計算機核心芯片受制于人的局面打下堅實的基礎。
在產業化方面,龍芯CPU在通用領域銷售芯片達10000套規模,聯想、曙光、浪潮、長城等國內一線整機品牌企業研發了基于龍芯處理器的服務器與桌面整機產品,其中核高基專項成果64位八核處理器3B芯片被應用于曙光6000超算中心以及黨政軍辦公等桌面應用領域,在曙光6000超算中心應用達1200臺。
(2)聯盟成員杭州中天公司承擔的核高基專項“自主知識產權高性能嵌入式CPU的研發及產業化”課題,研發了基于90nm -65nm CMOS工藝,面向多媒體、網絡、通信和信息安全等嵌入式應用領域,高性能32位可配置、低功耗、低成本的納米尺度嵌入式CKCORE CPU,CPU核的工作頻率達到500MHz以上,功耗低于0.4mW/MHz,可覆蓋超高性能和極低功耗的多種嵌入式應用。
在產業化方面,核高基專項成果嵌入式CKCORE CPU目前在中芯國際(SMIC)、臺積電(TSMC)等代工廠實現6款17種CPU核的硬化,實現面向音視頻多媒體應用的SoC平臺驗證樣片,并實現自主知識產權CKCORE系列嵌入式CPU的SoC芯片的批量生產1500萬顆以上,累計應用達6000萬顆以上,提高了國產嵌入式CPU 在國內高中端SoC市場中的占有率。
(3)聯盟成員蘇州國芯承擔的核高基專項“自主知識產權高性能嵌入式CPU的研發及產業化”課題,完成了的兼容PowerPC架構及指令系統的高性能嵌入式C*Core C9000開發,實現2.5 DMIPS/MHz,頻率超過1GHz,達到國際一流水平;完成了兼容PowerPC架構及指令系統的高性能嵌入式C*Core C2002開發,內嵌內存保護單元、總線ECC糾錯及快速中斷處理模塊。
在產業化方面,圍繞32位嵌入式C*Core CPU,建立了基于該系列CPU的SoC芯片軟硬件開發平臺,全年新授權客戶10家,全年實現在觸控SoC應用領域超過1000萬顆,在數字電視機頂盒和信息安全應用領域分別達到數百萬顆。
(4)聯盟成員北大眾志公司聯合聯盟企業單位共同承擔的國家科技專項 “安全適用計算機CPU研發與應用”課題,采用65納米及以上先進工藝開發的面向安全適用計算機的自主指令系統高性能、低功耗、高集成度CPU產品系列,其專項研發成果“天道PKUnity-86 CPU系統芯片”集成了定點處理器、浮點處理器、流媒體處理和圖形圖像處理功能,以及南橋、北橋等配套芯片組功能,全芯片功耗低于5瓦,芯片Die成本不高于50元人民幣,從根本上改變我國計算機產業“有機無芯”的歷史。
在產業化方面,重大專項研發成果的“天道PKUnity-86 CPU系統芯片”目前已累計實現百萬臺規模的采用自主CPU的安全適用計算機應用;十一五期間重大專項研發成果的PKUnity-3(65)CPU系統芯片研制北大眾志“云電視”家庭娛樂電腦,已通過廣電部門的品質認證并完成在用戶實際環境的測試,預計未來2至3年,國內市場有望形成上千萬臺市場規模。
2. 組織成果轉化進展與成效
聯盟依托基地成員、科研院所、高校成員承擔重大專項的研發成果,積極組織成員企業、行業企業的開展產學研用等推廣活動,促進了國產EDA工具、無線通信核心芯片、導航芯片、RFID芯片等關鍵芯片的產學研合作和產業化,推動了具有自主知識產權成果的轉化,促進了國產芯片產業的發展。
1) 聯盟9家成員單位在全國范圍搭建自主知識產權的國產EDA工具的推廣示范平臺,推進國家重大專項研發成果的產業化應用
由聯盟內8家國家級集成電路設計產業化基地與中科院微電子研究所共同承擔的核高基專項課題“EDA工具應用示范平臺建設”的建設,通過開發、構建、支持和應用國內具有自主知識產權的IC設計和制造的EDA工具平臺,使該平臺成為一個既完善的國產EDA工具評估和驗證平臺,又是一個有效的國產EDA工具推廣應用示范平臺。累計推廣全國范圍內60%以上的集成電路設計企業,支持了80余家設計企業應用了國產EDA工具,解決了國產軟件過于分散,缺乏規模效應的問題,完成了多個項目國產EDA工具的功能測試驗證,通過網絡化信息平臺的建設解決集成電路技術地域發展不平衡的問題,大大降低國產中小EDA工具企業將產品市場化的技術壁壘,減小這些中小企業產品進入市場的技術風險和資金投入,通過使用樹立用戶信心和發掘潛在用戶市場。形成國產EDA工具的集群優勢,擴大國產EDA工具的市場份額,并帶動國內芯片產業的發展。
2) 促進高校與企業聯合研發,推動高校重大專項成果及時向企業轉化,實現市場應用與銷售雙贏
(1)聯盟成員清華大學基于國家863 項目“極低功耗消化道無線檢測智能球囊SoC芯片設計及應用系統開發”子課題的研究成果,與北京華清益康科技有限責任公司、杭州華沖科技有限公司三家單位聯合研制了用于雙向可控式醫用無線內窺鏡系統的產品研發和產業化工作,并已取得中華人民共和國醫療器械注冊證。預計2015年銷售收入可望達到1.66億元,累計實現銷售收入4.0億元。
(2)聯盟成員上海交大依托國家重大專項01、03專項的研發成果,推進了在3G/4G無線通信核心芯片、導航芯片等方面的自主技術研發和成果推廣,完成了我國自主衛星電視機頂盒RF接收芯片研制,目前已經轉移給上海高清等企業,實現了可觀的經濟和社會效益;完成了GPS/BD多模導航RF芯片研制,技術指標達到國內領先,功耗指標達到國際先進水平,并已經在北斗終端系統中開展推廣應用。
(3)由聯盟成員電子科技大學牽頭,聯合東南大學、江蘇東集公司,完成了國家科技重大專項“數字輔助功率集成技術研究”相關成果實現產業化;與四川長虹合作,開展國家科技重大專項“國產大尺寸平板顯示驅動芯片開發與產業化”項目,已掌握核心技術,目前正在實現產業化。
(4)聯盟成員華中科技大學完成了高頻RFID標簽芯片的研制,目前與某企業合作將研究成果轉化,實現經濟收益270萬元;開展的多頻段射頻芯片的研究與設計也成功的完成成果轉化,成立的武漢芯泰微電子有限公司,獲得一期風險投資1500萬。
3. 服務產業發展與成效
2012年,聯盟依托基地成員、科研院所等機構在共性服務資源的優勢,開展EDA工具、IP評估驗證與實體交易、樣片試制、測試封裝、人才培養、知識產權等方面的專業技術服務,為集成電路設計企業提供一站式產業鏈資源及技術服務,降低設計企業的研發成本和門檻,推動全國集成電路設計產業的整體發展。
1) 匯聚8家國家級集成電路設計產業基地的資源優勢,完善與提升集成電路產業鏈服務能力,以降低企業研發風險和成本為切入點促進企業產品和技術創新
以聯盟8家國家級集成電路設計產業基地為核心,為全國集成電路設計企業及科研院所提供EDA工具、IP評估驗證與實體交易、樣片試制、測試封裝、人才培養等一站式產業鏈資源及技術服務。2012年公共服務平臺累計投資超過1億元,服務集成電路設計企業500余家次,組織企業聯合研發或支持企業研發項目達20余個,為企業節省研發費用5億元;開展專業技術培訓及研討會300多期,涉及企業800家次,培養人才8000余人次;推動產業2012年全行業銷售額達到680.45億元,比2011年的624.37億元增長8.98%,占全球集成電路設計業的比重為13.61%(全球設計業的銷售額預計為800億美元),位居全球第三位。
2) 提供知識產權評估推廣服務,有效保護國產自主知識產權
依托聯盟成員SSIP,完成了知識產權管理工具與檢索分析工具的研究開發、大容量SIM卡/智能移動存儲控制芯片/功率集成等高端通用芯片的知識產權分析、CPU/DSP/IP/SoC等技術領域的知識產權策略研究,并為12家核高基01專項的承擔單位提供了知識產權第三方評估服務,有效保護了國產自主知識產權。累計為近百家集成電路設計企業提供知識產權咨詢、分析、交易、培訓等服務,服務客戶約占上海企業的60%,覆蓋長三角地區約90%的企業,2011年至2012年公益性服務次數超過100次。
3) 國產CPU IP標準體系的進一步完善,形成集成電路IP核評估接口規范等技術標準
聯盟成員CSIP開展了電子發展基金項目“集成電路公共服務平臺”、“基于SOC參考平臺的國產IP核推廣應用示范”和“物聯網公共服務平臺”的項目建設,積累了一批優秀國產IP核資源和系統級解決方案,推動了國產芯片與整機聯動,實現了國產CPU IP核在國產整機系統上的應用。根據產業需求,CSIP面向數字多媒體、工業控制、智能卡等應用領域,構建了以自主創新嵌入式CPU核等為核心的SoC設計參考平臺,形成了集成電路IP核評估接口規范等技術標準,開發了基于IP核評估接口的FPGA原型評測系統,實現了原型系統在工業控制與多媒體等應用領域內的應用。
4) 開展芯片測試標準化研究,規范指導并實施重大專項芯片測試工作,為行業企業提供公共測試驗證服務
中國電子技術標準化研究所承擔了國家軍用標準《軍用CPU測試方法》和《DSP測試方法》的制定工作,兩項標準于2013年1月正式批準發布;研究制定了能滿足國家重大專項中CPU、DSP處理器測試需求用的基準軟件庫,建立了CPU、DSP處理器評測平臺(含性能評測、基準測試、電參數測試等);組織專門的課題對FPGA、AD/DA等核心器件進行測試技術研究并完成實際測試工作。目前已經完成對總參五十六所申威處理器、中電十四所華睿處理器等多款專項處理器的評測工作,采用的CPU、DSP、FPGA等芯片進行性能測試的方法,得到了行業內眾多設計廠商、研究院所等單位的認同。
在測試服務方面,依托聯盟成員香港科技園在測試服務的資源優勢,建立測試業務合作機制,為各基地所在區域內集成電路設計企業提供混合信號、射頻、模擬、數碼、記憶體等自動化測試設備,服務內容包括:為設計企業提供測試設備介紹、自動測試設備咨詢、測試程序開發、可靠性測試、工程樣品測試、產品特性測試、晶圓片探針測試、產品及故障分析、商務流程服務等,實現了聯盟之間優勢資源的共享。
4. 發揮高校人才培養優勢,積極與產業鏈企業合作,培育集成電路設計高端實用人才
聯盟依托高校成員單位清華、北大、復旦大學、東南大學等8家國家集成電路設計人才培養基地的人才培養優勢,集中力量為國家培養集成電路設計人才創新型人才和高技能人才。
(1)北京大學聯合中芯國際和華潤上華在全國范圍內開設工程碩士課程,包括無錫華潤上華班,北京中芯國際班,上海中芯國際班,共同培養集成電路設計和工藝人才。
(2)復旦大學的專用集成電路與系統國家重點實驗室,持續為產業輸送創新型的集成電路研究開發和管理人才,如海思半導體、杭州士蘭微電子、華為無線、中星微、華大電子、復旦微電子、華虹集成電路設計、芯原微電子、蘭奇科技等公司,實驗室培養的優秀人才已成為中國集成電路產業發展的領軍人物。
(3)東南大學的先后成立“國家專用集成電路系統工程技術研究中心香港分中心”、“東南大學-江蘇東光微電子股份有限公司功率器件聯合研究中心”,并引進客座教授香港科技大學電子與計算機工程學院單建安教授,在市場需求和政府導向下,不斷探索有效的產學研合作機制,在機制創新、模式創新和技術創新上下功夫,形成了工程中心產學研合作的團隊發展特色。
(4)華中科技大學年培養本科生260人,同時將集成電路的基礎教育課程擴展到整個華中科技大學,年接受集成電路基礎教育的信息學科學生達到2000人。在與區域企業合作的人才培養上,與武漢新芯、武漢天馬、富士康(武漢)、臺基半導體等大型企業結成聯盟,成立聯合實驗室、開設在職工程碩士班、實行碩士雙導師制,累計培養工程碩士100余人。
5. 現有存在的問題
1) 聯盟成員單位多數為技術創新型企業、產業化基地、高校、科研院所成員為主,聯盟優勢主要以創新研發、支撐和服務產業的能力為主,對行業影響力需要進一步加強。聯盟應創新組織工作機制,進一步加強區域合作,吸納更多的優秀企業壯大聯盟力量,整合產業鏈上下游資源,搭建一流的創新平臺,進一步提升聯盟的產業規模及影響力。
2) 聯盟成立以來每年均舉辦了行業交流及研討活動,活動運行經費由成員獨立承擔,缺少政府的政策引導和資金支持。根據國家“十二五”集成電路產業的規劃和布局,希望政府在公共平臺建設、自主知識產權研發、關鍵技術突破、人才培養等方面給予聯盟在政策上的引導和資金支持。
3) 聯盟技術創新或成果轉化形成的國有自主知識產權產品面向市場應用,面臨產品應用環境缺乏,市場推廣困難等問題。建議通過聯盟建立國內產業鏈上下游更加緊密的聯動渠道,繼續支持聯盟國有自主知識產權產品推廣平臺的建設,解決國有自主知識產權產品市場化與產業化的問題。
三、 2013年工作計劃
1) 聯盟運行機制創新
(1)完善聯盟組織結構,成立聯盟工作區域推進中心,促進地區產業鏈上下游合作,擴大聯盟影響力,提升聯盟服務能力
根據全國集成電路設計業聚集情況,在三大聚集地區成立聯盟工作推進中心:成立環渤海工作推進中心(依托國家集成電路設計北京產業化基地)、長三角工作推進中心(依托國家集成電路設計上海產業化基地)、珠三角工作推進中心(依托國家集成電路設計深圳產業化基地)三個集成電路設計產業技術創新戰略聯盟工作推進中心,負責全國三大集成電路設計產業聚集地區及周圍地區的聯盟相關工作。通過三大中心直接組織地區內的聯盟企業及相關單位形成不同層次的合作與聯動機制,加強區域內的聯合技術創新與產品研發,針對重點應用領域提升公共服務平臺建設,擴大聯盟影響力,提升聯盟服務能力。
同時,可依托聯盟基地成員在區域范圍內的資源優勢,通過整合上下游企業,成立地方性區域性聯盟,搭建一流的創新平臺,落實產學研的結合,對于地區內潛力企業進行專題研究與孵化,培育相關科技市場,進行產業對接,有效聚集和培養產業界高端創新科技人才,并推動區域集成電路產業整體協調發展。
2) 加強國產EDA工具、國產CPU、國產嵌入式CPU IP的應用和產業化,促進技術創新和成果轉化
依托聯盟成員承擔重大專項,繼續推進國產EDA工具的研發和推廣,促進國產CPU、國產嵌入式CPU IP的應用和產業化。
(1)推進國產EDA工具數模混合電路仿真工具研發,完成并行相對于串行的仿真有2-3倍的加速,得到初始客戶的應用;完成原理圖驅動的版圖設計工具系統集成測試和產品發布;完成層次化LVS驗證工具及DFM相關EDA技術系統集成測試和產品發布;開發3套PDK,建立相關PDK的參考設計流程;力爭實現銷售收入人民幣5500萬元。
(2)完善從CPU及系統芯片到系統軟件、應用軟件、計算機產品終端和解決方案的產業生態。繼續做好已有芯片的產品化工作,持續提高CPU的性能,加大軟硬件平臺的研發投入,完善國產CPU軟硬件生態。在嵌入式領域,針對應用特點不斷完善解決方案,采取靈活有效的商業模式,開拓行業市場,并在一些行業市場和龍頭企業展開合作。在通用應用方面,繼續開展黨政軍相關的試點,完善軟硬件生態和產業鏈建設。
(3)進一步加強與高校、研究所、企業進行產學研用合作,發揮我國集成電路設計業整體創新優勢,促進高校與科研院所研究優秀成果轉化,形成成果轉化合作機制,加快企業研發速度,提高產業整體技術水平。
3) 完善聯盟公共服務體系,搭建聯盟自主知識產權產品的應用環境,提升聯盟多層次服務產業的能力
(1)依托基地成員專業技術服務資源優勢,提升平臺服務能力和服務水平,為集成電路產業提供更強大的技術支持和服務支撐,形成理論、芯片、產品、系統、服務等完整的產業鏈,加強科技成果轉化,促進自主知識產權的研發,推動設計企業的創新,降低企業的研發成本。
(2)積極開展聯盟自主知識產權產品:國產EDA工具、國產CPU、國產嵌入式CPU、國產IP核的應用和推廣。依托聯盟集成電路設計產業化基地地區資源優勢,根據企業需求建設國產EDA工具、國產CPU、國產嵌入式CPU、國產IP核的應用環境,依托基地企業客戶群資源優勢,與國產EDA工具、國產CPU、國產嵌入式CPU、國產IP核提供商合作開展培訓、研討會,共同推廣國有自主知識產權產品。
(3)結合地方政策,開展招商引資,實施培育與引進戰略,促進人才、技術的集聚,依托高校、企業、科員院所的師資資源,開展專業技術培訓,培養集成電路設計及工藝人才。
集成電路設計產業技術創新戰略聯盟
(北京集成電路設計園有限責任公司代章)
2013年2月22日
