印度，为何在半导体设计领域遥遥领先？

来源：半导体行业观察

目前，印度是一个次要参与者，但并非无足轻重。政府已将通过印度半导体使命改变这一状况作为优先事项；

半导体设计过程是线性的，一个错误可能会造成数百万美元甚至更多的损失；

鉴于广阔、多样化的市场提出了多种要求和大量的人才库，印度是将敏捷方法应用于芯片设计的好地方。

根据麦肯锡的报告，全球半导体行业的规模超过 6000 亿美元，预计在十年内将突破万亿美元。这几乎包括我们周围的一切——消费电子产品、汽车电子产品、计算设备、通信设备、工业电子产品、服务器等等。

半导体产业于20世纪50年代始于美国，1970年代扩展到日本，然后扩展到欧洲、韩国、台湾、中国和其他东南亚国家。有趣的是，每个国家在全球半导体领域的地位都略有不同。

例如，中国台湾是台积电庞大晶圆厂的所在地。日本和韩国以 DRAM 制造起家，并在索尼（日本）和三星（韩国）引领创新方面取得了进步。荷兰是 ASML 的所在地，该公司为半导体工厂生产机器。Arm 总部位于英国。

目前，印度是一个次要参与者，但并非无足轻重。政府已将通过印度半导体使命改变这一现状作为首要任务，该使命旨在吸引半导体制造业来到印度。到目前为止，印度的优势之一是其设计人才。每家主要的半导体公司都在印度设有设计部门，包括德州仪器、英特尔和三星。

敏捷芯片开发案例

我们认为，通过为芯片设计带来灵活性，印度处于成为半导体设计领域领导者的绝佳地位。从外部来看，敏捷半导体设计听起来很矛盾，半导体设计过程是线性的，一个错误可能会造成数百万美元甚至更多的损失。

一款新芯片从概念到生产可能需要两到五年的时间。大多数练习者一想到任何更快的事情都会不寒而栗。

然而，当今快节奏的市场需求意味着有必要通过在流程中引入敏捷性来加快芯片设计速度。尽管具有挑战性，但这一要求为印度这样的国家提供了令人兴奋的利用机会。

使用民主化

一百多年前，亨利·福特 (Henry Ford) 曾大声疾呼：“他们可以拥有任何他们想要的 T 型车颜色，只要它是黑色的。” 从那时起，市场已经取得了显着的进步——不同的客户对产品的使用方式有所不同。

想象一个简单的物理产品，如指纹扫描仪或闭路电视摄像机。在印度这样的国家，客户的规模大小不一。有些顾客很精明，有些则很精明。其他人则对科技不熟悉。安装地点的条件各不相同——热/冷、潮湿/干燥、干净/肮脏、阳光明媚/阴凉等。有些地方的经济能力比其他地方高。

然而，市面上的扫描仪和相机型号只有几种——几乎没有定制选项。

假设每种消费电子产品都有数十种型号，然后是每种工业电子产品、每种计算产品等等，这将创造当今市场所需的民主化使用。这意味着对芯片的不同要求有数千种。

瀑布模型

正如水很容易向下流但不能向上流一样，瀑布模型描述了一个向前推进而不是向后（或迭代）的开发过程。

半导体设计涉及几个阶段：

高层设计

“网表”——将高级设计转化为可制造设备

硅片上网表的布局（“平面规划”）

放置和布线

最终布局和签核

每一步都必须极其勤奋和耐心地完成。此外，它还需要金钱和时间——部分原因是每个步骤的验证和确认过程。

瀑布流程的问题是，在出现错误和需求变化的情况下，回溯是不可能的。更重要的是，这个过程迫使开发周期很长，将上市时间延长到两到五年。这使得创新变得缓慢。

如果工程师灵光一闪，想出了一种新方法来做某事，他/她必须等待下一个设计周期——这可能需要数年时间。此外，当更新的产品（或子产品）最终投放市场时，客户的需求可能已经改变！

与软件相比，我们的产品通过互联网不断更新，而不是“旧版本”。对于 Gmail 或 Google Photos 等工具，我们甚至不会问“这是哪个版本？” 老前辈们会记得——情况并非总是如此。在 20 世纪 90 年代，我们购买了 Windows 95、98 和其他 CD 上的软件。但那已经是过去的事了。

敏捷方法

敏捷方法是过去二十年流行的一组实践，主要在软件工程领域。2001 年《敏捷宣言》提出了四个价值观作为敏捷方法的核心。他们是：

流程和工具上的个体和交互

工作软件胜过全面的文档

客户协作胜过合同谈判

通过遵循计划来应对变化

这种方法的主要成果之一是软件产品被设计成可以单独改进的模块。这些单独的改进不断地交付给客户。这使得从客户反馈到新功能开发（或错误修复）的 TAT（周转时间）非常低。

在芯片领域，敏捷性意味着并行运行所有设计阶段，相互支持。这在模块化设计中绝对是可能的，因为每个模块都可以独立开发。一些组件甚至可能遵循硬件-软件协同设计方法，允许持续升级，例如移动电话的摄像头单元。

敏捷和瀑布之间最显着的区别之一是，在敏捷生命周期的每个阶段，都非常重视用户——他们的需求是什么，他们使用产品的经验是什么？设计是否符合或增加最终的体验并满足每个阶段的最终期望？我们需要许多真实的用户来测试我们的假设，以使这种以用户为中心的方法取得成功。

印度的优势

幸运的是，我们拥有广泛且多样化的用户。对于半导体设计师来说，“用户”是为“最终用户”购买芯片和构建设备的工程师和程序员。由于最终用户群体无穷无尽，成千上万的工程团队需要各个领域的不同类型的芯片——国防、太空、汽车、电子、廉价电子等。

我们的国家不仅产生了数千个用例，而且还产生了出色的半导体人才。全球一些最聪明、最有经验的硬件工程师都是印度人，他们在印度的学校和大学学习。

不幸的是，这些工程师中的大多数在半导体服务部门工作，或者作为大型跨国公司较小团队的一部分。所以，“产品思维”很低。但这种情况正在改变。

综上所述

鉴于广阔、多样化的市场提出了多种要求和大量的人才库，印度是将敏捷方法应用于芯片设计的好地方。这将使我们能够在芯片领域取得跨越式发展。

工程师必须以不同的方式思考才能实现这一目标。首先，他们必须以客户为中心进行设计。他们需要深入研究客户的需求。其次，他们必须“拥有”需求/规范，而不是与客户讨价还价或要求他们接受不太理想的产品。

工程师还需要预测未来的需求和不断变化的技术前景。考虑到所有这些，他们的设计需要具有一定的灵活性，即敏捷性。