2020芯片设计行业市场前景及现状分析

集成电路设计最常使用的衬底材料是硅。设计人员会使用技术手段将硅衬底上各个器件之间相互电隔离，以控制整个芯片上各个器件之间的导电性能。PN结、金属氧化物半导体场效应管等组成了集成电路器件的基础结构，而由后者构成的互补式金属氧化物半导体则凭借其低静态功耗、高集成度的优点成为数字集成电路中逻辑门的基础构造 。设计人员需要考虑晶体管、互连线的能量耗散，这一点与以往由分立电子器件开始构建电路不同，这是因为集成电路的所有器件都集成在一块硅片上。金属互连线的电迁移以及静电放电对于微芯片上的器件通常有害，因此也是集成电路设计需要关注的课题。

据中研研究院《2020-2025年中国芯片设计行业深度发展研究与“十四五”企业投资战略规划报告》

2020芯片设计行业市场前景及现状分析

随着集成电路的规模不断增大，其集成度已经达到深亚微米级(特征尺寸在130纳米以下)，单个芯片集成的晶体管已经接近十亿个。由于其极为复杂，集成电路设计相较简单电路设计常常需要计算机辅助的设计方法学和技术手段。集成电路设计的研究范围涵盖了数字集成电路中数字逻辑的优化、网表实现，寄存器传输级硬件描述语言代码的书写，逻辑功能的验证、仿真和时序分析，电路在硬件中连线的分布，模拟集成电路中运算放大器、电子滤波器等器件在芯片中的安置和混合信号的处理。相关的研究还包括硬件设计的电子设计自动化(EDA)、计算机辅助设计(CAD)方法学等，是电机工程学和计算机工程的一个子集。

根据ARM与软银的交易，除了ARM的IoT业务之外，这次NVIDIA是全资收购ARM公司，所以会继承ARM公司的各种权利，包括在各地区的分公司。不过ARM中国合资公司有点特殊，情况有些复杂，前不久ARM中国还在闹矛盾，芯片设计ARM总部与中国区CEO吴雄昂上演了一场宫斗，双方围绕着公司的控制权展开了斗争。

ARM公司CEO今天还表态，ARM中国区的情况还在控制中，有办法解决中国区的管理问题。在被收购之后，ARM中国区的49%股权也会被NVIDIA继承，这点没啥可说的，不过怎么解决当前的矛盾还没定论，要看新东家NVIDIA的考虑了。

排在第一位的博通在2019年Q2季度营收达到42.65亿美元，但在2020年Q2季度有6.8%的降幅，预估营收大约在39.76亿美元，而高通在2020年Q2季度的营收已经增长至38.07亿美元，与博通的差距非常小，如果苹果公司的iPhone12系列能够在9月份如期发布，那么高通在Q2季度的营收可能会更高，从而超越博通成为全球第一的芯片设计厂商。

侧重于图像芯片的英伟达在2020年Q2季度实现同比暴增，2019年Q2季度营收仅为23.52亿美元，但在2020年Q2季度的增幅达到47.1%，根据市场报告显示营收达到34.61亿美元，大幅缩小了与高通之间的差距。

华为旗下的海思半导体受限，芯片无法量产商用，因此华为的海思芯片在2020年Q2季度营收跌出全球前十名，而华为的临时解决方案是与中国台湾芯片供应商——联发科合作，由于华为在中国市场的智能手机出货量位居第一，因此华为的加入帮助联发科实现芯片出货量的激增，联发科在2020年Q2季度的营收增长至22.59亿美元，相较2019年Q2季度的增幅达到14.2%。

华为的下一款海思麒麟芯片已经定名为麒麟9000，有可能会成为海思麒麟系列的最后一款高端旗舰芯片，而后期如果华为继续发布新款的智能手机，那么应该也会继续采用联发科的芯片，同时华为的平板电脑也不会放弃，如果高端系列同样搭载联发科的处理器芯片，那么联发科在2020年Q3季度和Q4季度的营收自然会持续增长。

对于数字集成电路来说，设计人员更多的是站在高级抽象层面，即寄存器传输级甚至更高的系统级(有人也称之为行为级)，使用硬件描述语言或高级建模语言来描述电路的逻辑、时序功能，而逻辑综合可以自动将寄存器传输级的硬件描述语言转换为逻辑门级的网表。对于简单的电路，设计人员也可以用硬件描述语言直接描述逻辑门和触发器之间的连接情况。网表经过进一步的功能验证、布局、布线，可以产生用于工业制造的GDSII文件，工厂根据该文件就可以在晶圆上制造电路。模拟集成电路设计涉及了更加复杂的信号环境，对工程师的经验有更高的要求，并且其设计的自动化程度远不及数字集成电路。

关于芯片设计具体详情可以点击查看中研普华研究报告《2020-2025年中国芯片设计行业深度发展研究与“十四五”企业投资战略规划报告》。