不久前，OPPO 芯片設(shè)計(jì)子公司哲庫(kù)關(guān)停，兩名高管在最后一次會(huì)議上幾度哽咽，宣布因?yàn)槿蚪?jīng)濟(jì)和手機(jī)行業(yè)不樂觀，公司的營(yíng)收遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期，芯片的巨大投資讓公司無(wú)法負(fù)擔(dān)，最終 3000 多人原地解散。這一消息迅速席卷全網(wǎng)，也給半導(dǎo)體行業(yè)帶來一抹悲涼的色彩。

事實(shí)上，近幾年來，隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的演變，以及半導(dǎo)體行業(yè)的長(zhǎng)周期性，芯片行業(yè)面臨著多維度的挑戰(zhàn)。日前，CSDN 從開發(fā)者、工程師維度進(jìn)行了深度的調(diào)研，最新發(fā)布了《2023 中國(guó)芯片開發(fā)者調(diào)查報(bào)告》，分享開發(fā)者認(rèn)知中的芯片行業(yè)現(xiàn)狀，揭曉國(guó)產(chǎn)芯片研發(fā)的重點(diǎn)難題，希望借此能夠?yàn)榘雽?dǎo)體行業(yè)的從業(yè)者、企業(yè)、學(xué)術(shù)研究帶來一些思考。

芯片人才缺失嚴(yán)重，軟硬協(xié)調(diào)能力培養(yǎng)需重視

一直以來，芯片從設(shè)計(jì)到制造從未有過坦途。這背后需要大量的知識(shí)積累和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，但在國(guó)內(nèi)這方面的人才儲(chǔ)備仍然相對(duì)較少，這使得芯片研究和開發(fā)的進(jìn)程受到了限制。

數(shù)據(jù)顯示，開發(fā)者對(duì)芯片的了解程度存在較大差異。僅有 6% 的開發(fā)者能夠深入理解技術(shù)，較深入應(yīng)用。多數(shù)處于了解概念階段，占比近五成。

開發(fā)者對(duì)芯片的了解情況

究其背后，要開發(fā)芯片，相關(guān)從業(yè)者需要掌握一系列技術(shù)，包括但不限于：

邏輯設(shè)計(jì)：了解數(shù)字電路設(shè)計(jì)和邏輯門電路。你需要熟悉硬件描述語(yǔ)言（HDL）如 Verilog、VHDL，以及邏輯設(shè)計(jì)工具 EDA（Electronic Design Automation）等。

物理設(shè)計(jì)：涉及芯片的物理布局和布線。

模擬設(shè)計(jì)：熟悉模擬電路設(shè)計(jì)和模擬集成電路（IC）設(shè)計(jì)技術(shù)。這包括了解模擬電路元件、電路模擬工具如 SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis），以及模擬電路布局和布線。

射頻（RF）設(shè)計(jì)：了解射頻電路設(shè)計(jì)和射頻傳輸原理。這涉及高頻電路、微波電路、天線設(shè)計(jì)等。

數(shù)字信號(hào)處理（DSP）：了解數(shù)字信號(hào)處理理論和技術(shù)，用于設(shè)計(jì)處理音頻、圖像、視頻等數(shù)字信號(hào)的芯片。

時(shí)鐘和時(shí)序設(shè)計(jì)：掌握時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)和時(shí)序分析，以確保芯片內(nèi)各個(gè)模塊的時(shí)序一致性和正確性。

混合信號(hào)設(shè)計(jì)：熟悉模擬和數(shù)字電路的集成設(shè)計(jì)，以便開發(fā)混合信號(hào)芯片，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC 和 DAC）或傳感器接口。

半導(dǎo)體工藝技術(shù)：了解半導(dǎo)體制造工藝和工藝流程，包括光刻、薄膜沉積、離子注入、蝕刻等。這對(duì)于了解芯片制造過程和對(duì)芯片性能的影響非常重要。

芯片驗(yàn)證：了解芯片驗(yàn)證技術(shù)，包括功能驗(yàn)證、時(shí)序驗(yàn)證、功耗驗(yàn)證和物理驗(yàn)證。這包括使用仿真工具、驗(yàn)證語(yǔ)言（如 SystemVerilog）和硬件驗(yàn)證語(yǔ)言（如 UVM）。

芯片封裝和測(cè)試：了解芯片封裝和測(cè)試技術(shù)，包括封裝類型選擇、引腳布局、封裝材料和測(cè)試方法。

以上只是芯片開發(fā)中的一些關(guān)鍵技術(shù)，也屬于冰山一角。因此，芯片開發(fā)人員需要不斷學(xué)習(xí)來提高自身的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)據(jù)顯示，芯片相關(guān)從業(yè)者有超過半數(shù)的人，每天至少學(xué)習(xí) 1 小時(shí)以上。

開發(fā)者在芯片開發(fā)技術(shù)上學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)

對(duì)于芯片開發(fā)這個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G 網(wǎng)絡(luò)、人工智能等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)高性能芯片的需求越來越大，而這種需求又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有的芯片工程師數(shù)量。55.98% 的開發(fā)者表示，他們團(tuán)隊(duì)當(dāng)前最急需的是芯片架構(gòu)工程師。其次是集成電路 IC 設(shè)計(jì)/應(yīng)用工程師、半導(dǎo)體技術(shù)工程師。

行業(yè)急缺的芯片工程師

對(duì)此，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副所長(zhǎng)包云崗點(diǎn)評(píng)道，芯片設(shè)計(jì)人才嚴(yán)重短缺，軟硬件協(xié)同能力培養(yǎng)需重視。在調(diào)研的開發(fā)者中，只有 6% 的開發(fā)者能夠深入理解芯片技術(shù)，也就是芯片設(shè)計(jì)人員僅占軟件開發(fā)人員的 1/16 左右（6% vs. 94%）。用軟件行業(yè)來對(duì)比，2021 年軟件相關(guān)產(chǎn)品營(yíng)業(yè)額約為 36000 億（軟件產(chǎn)品收入 26583 億元+嵌入式系統(tǒng)軟件收入 9376 億元），芯片設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)值約為軟件開發(fā)行業(yè)產(chǎn)值的 1/7。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)口徑并不一致，但也一定程度上能反映出芯片設(shè)計(jì)人員的嚴(yán)重短缺。

小團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)，AI 成為芯片應(yīng)用的重要場(chǎng)景之一

放眼當(dāng)前國(guó)內(nèi)芯片市場(chǎng)入局的公司規(guī)模，呈現(xiàn)出一定的分散趨勢(shì)。40.42% 的公司人數(shù)小于 10 人，這些公司可能是由獨(dú)立的芯片設(shè)計(jì)師或者小團(tuán)隊(duì)組成，可能主要專注于某個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用開發(fā)。

芯片公司的開發(fā)人員規(guī)模

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前的芯片公司的芯片主要服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)以及通信系統(tǒng)及設(shè)備。其中，物聯(lián)網(wǎng)占比最大且遠(yuǎn)高于其他產(chǎn)品/服務(wù)，占比 31.07%，其次為通信系統(tǒng)及設(shè)備，占比 20.63%。

芯片公司提供的產(chǎn)品/服務(wù)領(lǐng)域

人工智能蓬勃發(fā)展，越來越多的專用芯片設(shè)計(jì)用于人工智能領(lǐng)域，它們的特點(diǎn)是針對(duì)特定的計(jì)算任務(wù)進(jìn)行了高度優(yōu)化。數(shù)據(jù)顯示，在國(guó)內(nèi)的芯片公司中，有 38.46% 的芯片是搭載人工智能技術(shù)的，能為人工智能應(yīng)用提供更加高效的計(jì)算能力。

芯片搭載人工智能技術(shù)的比例