半導(dǎo)體的未來正在不斷演變，當(dāng)前的趨勢預(yù)示著更高水平的創(chuàng)新和競爭。在2023年之前，不斷增加的需求、地緣政治沖突、工廠關(guān)閉以及通貨膨脹導(dǎo)致了半導(dǎo)體的短缺和生產(chǎn)下滑。隨之而來的是，畢馬威和全球半導(dǎo)體聯(lián)盟發(fā)布的2022年半導(dǎo)體行業(yè)信心指數(shù)降至56/100，較上一年的歷史最高水平下降了18個(gè)百分點(diǎn)。

然而，這種波動性是短期的。我們不僅看到了芯片短缺的結(jié)束，而且畢馬威調(diào)查的高管中，超過四分之一的人預(yù)計(jì)即將出現(xiàn)芯片供應(yīng)過剩的情況。生產(chǎn)量的增加意味著企業(yè)將需要適應(yīng)新的技術(shù)和流程。

本篇文章將探討了半導(dǎo)體領(lǐng)域的未來，包括趨勢、哪些行業(yè)將受到最大影響，以及您的企業(yè)該如何取得成功。

半導(dǎo)體行業(yè)的未來會怎樣？

許多半導(dǎo)體公司通過將多個(gè)功能集成到一個(gè)芯片中來擴(kuò)大市場份額，直到最近依舊是這樣。這種想法認(rèn)為芯片只需設(shè)計(jì)一次，就能在各種不同的情境中使用。

基于小芯片（Chiplet-Based）的設(shè)計(jì)

IP復(fù)用仍然是半導(dǎo)體行業(yè)未來的一個(gè)焦點(diǎn)——在2023年P(guān)erforce半導(dǎo)體狀況調(diào)查中，大多數(shù)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者稱其為首要關(guān)注點(diǎn)——但現(xiàn)在的設(shè)計(jì)已經(jīng)轉(zhuǎn)為通過定制來實(shí)現(xiàn)市場增長。半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的未來不是設(shè)計(jì)單一的單片芯片，而是依賴于小芯片。這些是專用的模塊化芯片，可以組合在一起，以創(chuàng)建復(fù)雜的系統(tǒng)級芯片（SoC）。

這些基于小芯片的設(shè)計(jì)是由更小的、可定制的構(gòu)建塊所組成的。這種方法可以帶來更輕的硬件，降低消費(fèi)者的成本，并提高可持續(xù)性。一些IP供應(yīng)商正在將小芯片與“IP軟核”的理念連接起來，即企業(yè)根據(jù)其特定需求配置的IP?！堵槭±砉W(xué)院技術(shù)評論》也將這種轉(zhuǎn)變（也稱為“多芯片系統(tǒng)技術(shù)”）認(rèn)定為半導(dǎo)體行業(yè)的未來。雖然基于小芯片的設(shè)計(jì)越來越受歡迎，但它們要足夠普及、甚至成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之前，可能還需要五年左右的時(shí)間。

全球化

除了半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的未來轉(zhuǎn)變外，該行業(yè)還將變得更加全球化。當(dāng)畢馬威詢問半導(dǎo)體高管他們的公司是否計(jì)劃擴(kuò)大全球招聘、與多個(gè)公司的多個(gè)分布式團(tuán)隊(duì)合作時(shí)，有71%的人給出了肯定的回答。

半導(dǎo)體行業(yè)在增長嗎？

半導(dǎo)體行業(yè)正在迅速發(fā)展。隨著自動駕駛汽車等產(chǎn)品的出現(xiàn)，以及融合了人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)產(chǎn)品的出現(xiàn)，對于半導(dǎo)體的需求變得更加迫切。

麥肯錫公司預(yù)測，到2030年，半導(dǎo)體將成為價(jià)值數(shù)萬億美元的產(chǎn)業(yè)。

盡管今年半導(dǎo)體行業(yè)的收入預(yù)計(jì)將略有下降，但到2024年，該市場預(yù)計(jì)年增長率將達(dá)到18%。

半導(dǎo)體行業(yè)未來的主要趨勢

有一些趨勢正在重塑半導(dǎo)體的未來，其中包括新技術(shù)和市場的拓展，還有一些現(xiàn)有技術(shù)的新穎用法，例如在成熟的工藝節(jié)點(diǎn)上使用小芯片2.5D封裝。

利用新技術(shù)

如今驅(qū)動半導(dǎo)體行業(yè)未來的三大關(guān)鍵技術(shù)趨勢是：

• 開源硬件正在顛覆市場，并改變公司對設(shè)計(jì)的看法；
• 物聯(lián)網(wǎng)增加了對具有成本效益的半導(dǎo)體的需求；
• 5G提高了對高性能計(jì)算設(shè)備的需求。

拓寬市場

半導(dǎo)體的應(yīng)用范圍已經(jīng)顯著擴(kuò)大了。從智能手機(jī)到自動駕駛汽車傳感器，如今半導(dǎo)體驅(qū)動著一切?！堵槭±砉W(xué)院技術(shù)評論》2023年的調(diào)查結(jié)果指出，客戶期待并要求更多的個(gè)性化。企業(yè)也在響應(yīng)這一需求，超過一半的受訪高管表示，他們計(jì)劃擴(kuò)展業(yè)務(wù)的“智能”產(chǎn)品范圍。

新型垂直一體化系統(tǒng)公司的崛起

垂直一體化系統(tǒng)公司也將推動半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的需求，因?yàn)榉莻鹘y(tǒng)的半導(dǎo)體公司正在生產(chǎn)自己的設(shè)備和平臺來支持他們的生態(tài)系統(tǒng)。

以蘋果公司為例，他們在2022年發(fā)布了新的M1處理器。蘋果公司的自主研發(fā)以及對這項(xiàng)專利的擁有代表了半導(dǎo)體未來的一個(gè)強(qiáng)勁趨勢：更多公司進(jìn)入市場，競爭日益激烈。

那么，為什么其他系統(tǒng)公司都在效仿蘋果呢？

半導(dǎo)體行業(yè)未來的主要挑戰(zhàn)

目前，半導(dǎo)體行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)是上市時(shí)間和成本。勞動力及人才短缺在最近也成為一個(gè)重要問題。

上市時(shí)間

上市時(shí)間是半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中的主要關(guān)注點(diǎn)。Perforce年度半導(dǎo)體現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，縮短上市時(shí)間是大部分半導(dǎo)體企業(yè)高管的主要目標(biāo)。當(dāng)半導(dǎo)體不能在指定時(shí)間上市時(shí)（這在大約一半的生產(chǎn)情況中會發(fā)生），收入就會大幅下降。

成本

制造半導(dǎo)體的成本高昂。有專家指出，這是該行業(yè)一直被少數(shù)公司所壟斷的原因。重新設(shè)計(jì)的成本特別高，因此公司必須確保半導(dǎo)體在制造和生產(chǎn)之前能夠正常運(yùn)行。

人才短缺

隨著工作環(huán)境的變化，包括向遠(yuǎn)程工作和更多全球團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，企業(yè)對人才的競爭日益激烈。德勤公司的研究發(fā)現(xiàn)，到2030年，半導(dǎo)體企業(yè)將需要超過一百萬名員工來填補(bǔ)新崗位。盡管導(dǎo)致這個(gè)問題的原因很復(fù)雜，但企業(yè)會發(fā)現(xiàn)，簡化工作流程、改善協(xié)作，并采用新的提高效率的工具，有助于減輕工作人員的不滿。

是什么導(dǎo)致了這些挑戰(zhàn)？

導(dǎo)致半導(dǎo)體挑戰(zhàn)的根本原因有很多：

企業(yè)的工程環(huán)境跟不上設(shè)計(jì)的復(fù)雜性

• 企業(yè)報(bào)告稱組件復(fù)用微乎其微
• 收購可能會產(chǎn)生一個(gè)個(gè)設(shè)計(jì)孤島
• 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)大小正在急速增長，導(dǎo)致性能下降
• 制造商缺乏從需求到設(shè)計(jì)再到驗(yàn)證的可追溯性，導(dǎo)致重新設(shè)計(jì)
• 需求變化時(shí)溝通不足
• 復(fù)用現(xiàn)有IP時(shí)未能滿足整體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要求

這些挑戰(zhàn)都很重大，然而，您可以使用具有可追溯性的平臺（例如Methodics IPLM）來克服它們。

借助Methodics IPLM更好地為半導(dǎo)體行業(yè)的未來做好準(zhǔn)備

以下是使用MethodicsIPLM克服半導(dǎo)體設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的方法。

1. 實(shí)現(xiàn)完全可追溯性

如果沒有可追溯性，您將無法跟蹤重要的元數(shù)據(jù)，以及在何處使用了哪些IP。

使用MethodicsIPLM這樣的平臺，您可以跟蹤已構(gòu)建的內(nèi)容、可用資源以及可復(fù)用的部分。通過獲得從需求到設(shè)計(jì)再到驗(yàn)證的可追溯性，您可以避免重新設(shè)計(jì)，改善對需求變更的溝通。

2. 實(shí)現(xiàn)IP復(fù)用

由于半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)階段管理版本及其依賴關(guān)系是很有挑戰(zhàn)性的。這可能導(dǎo)致錯(cuò)過上市時(shí)間。

MethodicsIPLM提供了一種解決方案，可以輕松識別和復(fù)用IP。這意味著您設(shè)計(jì)了一次 IP后，就能重復(fù)使用它。這加快了上市時(shí)間并大大降低了成本。

3. 維護(hù)單一可信數(shù)據(jù)源

隨著收購其他公司或擴(kuò)大設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，維護(hù)單一可信數(shù)據(jù)源變得無比重要。

Perforce Helix Core能夠在單一存儲庫中存儲所有設(shè)計(jì)文件（包括硬件、固件和軟件）并對其進(jìn)行版本控制，支持文件級別的安全訪問控制。它與Methodics IPLM無縫集成，通過結(jié)合使用它們，您可以聯(lián)合公司設(shè)計(jì)孤島中的所有設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，改善設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的溝通。

4. 改善協(xié)作，甚至改善安全性

在半導(dǎo)體領(lǐng)域，協(xié)作變得愈發(fā)重要。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)遍布全球，增加了芯片設(shè)計(jì)協(xié)作的復(fù)雜性。由于嚴(yán)格的出口法規(guī)，您需要擁有更強(qiáng)大的IP安全保障。

通過結(jié)合使用Perforce Helix Core和Methodics IPLM，全球設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可以在不犧牲IP安全性的情況下加強(qiáng)協(xié)作。

面向未來的半導(dǎo)體解決方案

Perforce Helix Core通過支持模擬、數(shù)字、基礎(chǔ)設(shè)施和軟件開發(fā)的設(shè)計(jì)資產(chǎn)的存儲、訪問和管理，為全球芯片團(tuán)隊(duì)提供了強(qiáng)大支持。它專為大規(guī)模團(tuán)隊(duì)和復(fù)雜項(xiàng)目而設(shè)計(jì)，是單一可信數(shù)據(jù)源。

Methodics IPLM是設(shè)計(jì)半導(dǎo)體未來的理想平臺。無論您的企業(yè)是半導(dǎo)體制造商，還是剛剛涉足芯片設(shè)計(jì)的電子公司，Methodics IPLM都是適合您的解決方案。

Perforce Helix Core與Methodics IPLM緊密集成，使團(tuán)隊(duì)能全面地了解IP的狀態(tài)與使用情況，涵蓋了從IP進(jìn)入系統(tǒng)到交付SoC的整個(gè)過程。