未來(lái)的數(shù)字化系統(tǒng)是“系統(tǒng)+算法+軟件+芯片”深度融合集成的

程泰毅

1 回顧與展望

回顧2021年，反復(fù)的疫情抑制了供應(yīng)鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并造成了全球消費(fèi)需求的意外波動(dòng)。與之形成反差的是，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)受益于國(guó)內(nèi)出色的疫情管控，以及成熟的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，迎來(lái)了又一輪質(zhì)的飛躍。從市場(chǎng)端來(lái)看，汽車(chē)、工業(yè)、消費(fèi)電子呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，推動(dòng)了MCU（microcontroller unit，微控制器）、存儲(chǔ)器、傳感器等一系列產(chǎn)品的需求量，并且跟隨智能化、網(wǎng)聯(lián)化的趨勢(shì)，這些器件正在開(kāi)辟更強(qiáng)性能、更低功耗、更加智能、更加安全的產(chǎn)品設(shè)計(jì)路線。從技術(shù)趨勢(shì)來(lái)看，數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐提速，傳統(tǒng)認(rèn)知長(zhǎng)達(dá)10年、數(shù)十年的轉(zhuǎn)型窗口正在急劇壓縮為3～5年，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下一個(gè)上行周期的到來(lái)，積蓄了充足的能量。

展望2022年，隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)、萬(wàn)物互聯(lián)、新基建的快速推進(jìn)，數(shù)據(jù)中心、通信和工業(yè)類芯片需求將進(jìn)一步提升。同時(shí)，隨著雙碳政策的深化，新能源智能汽車(chē)、光伏風(fēng)能等綠色技術(shù)的關(guān)鍵芯片、具備超低功耗特性的各類芯片及傳感器、邊緣計(jì)算和智能電源管理芯片、節(jié)能型的半導(dǎo)體設(shè)備及零部件將迎來(lái)發(fā)展空間。此外，從消費(fèi)端看，比肩個(gè)人電腦、手機(jī)、TWS（true wireless stereo，真無(wú)線立體聲）耳機(jī)等市場(chǎng)體量的新型智能化終端可能出現(xiàn)，這會(huì)讓市場(chǎng)需求重新激發(fā)，為包括半導(dǎo)體在內(nèi)的電子器件創(chuàng)造蓬勃的應(yīng)用場(chǎng)景。

2 中國(guó)本土的工程師面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

數(shù)字化時(shí)代下，人工智能、云原生技術(shù)等前沿技術(shù)正在顛覆芯片產(chǎn)業(yè)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和模式。首先，芯片的集成規(guī)模提高了數(shù)萬(wàn)倍，設(shè)計(jì)難度和成本正急劇增加，對(duì)計(jì)算能力、控制精度、功耗、工藝乃至封裝尺寸等要求越來(lái)越高。其次，未來(lái)的數(shù)字化系統(tǒng)是由“系統(tǒng)+算法+軟件+芯片”深度融合集成的，這對(duì)芯片設(shè)計(jì)提出了更高的要求，面向系統(tǒng)的定制化和軟硬件融合需求越來(lái)越多。

為此，兆易創(chuàng)新正在不斷完善產(chǎn)品布局，從之前“感、存、控”為核心的系統(tǒng)構(gòu)成，逐漸拓展為“感（傳感器）、存（包括閃存、DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）和一些新型存儲(chǔ)器）、算（計(jì)算）、控（MCU生態(tài)）、聯(lián)（連接領(lǐng)域）”一體的全新架構(gòu)，以幫助用戶建立不斷融合的解決方案，并將其應(yīng)用到更廣泛的市場(chǎng)。

當(dāng)下，Edge（邊緣）端的應(yīng)用包含了手機(jī)、穿戴、物聯(lián)網(wǎng)以及汽車(chē)、工業(yè)等領(lǐng)域，即所有涉及數(shù)據(jù)中心的領(lǐng)域都能歸類為Edge端。兆易創(chuàng)新未來(lái)的整體策略是圍繞“感-存-算-控-聯(lián)”這五大元素去布局，致力于推動(dòng)Edge端的智能化。

“感-存-算-控-聯(lián)”這五個(gè)元素不是相互獨(dú)立的，它們之間的邊界正在變得越來(lái)越模糊。例如，如今的設(shè)備已經(jīng)變得越來(lái)越智能化、擬人化，即具有人的感知能力和思考能力，這里面就包含了信息的獲?。ǜ兄?，再到信息的提?。ㄓ?jì)算），然后再到信息的使用（控制），以及后續(xù)的存儲(chǔ)、輸出、再控制等，整個(gè)信息流交錯(cuò)復(fù)雜。因此，5個(gè)元素里面可能有時(shí)傳感和計(jì)算是融合的，有時(shí)控制和計(jì)算是融合的，有時(shí)存儲(chǔ)和計(jì)算也是融合的……總之，如何讓這5個(gè)元素更好地融合，讓整體方案變得更好，是兆易創(chuàng)新的一個(gè)重要產(chǎn)品方向。公司希望基于此打造自己的差異化優(yōu)勢(shì)，讓用戶的解決方案變得更合理、更優(yōu)越、更易落地。

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