全球半導(dǎo)體短缺使汽車制造商和其他公司的計(jì)劃蒙上了一層陰影。但是，對于像Aart de Geus這樣的硅谷高管來說，卻是一線希望。
他是Synopsys的董事長兼首席執(zhí)行長，Synopsys是工程師用來設(shè)計(jì)芯片的最大軟件供應(yīng)商。這個(gè)職位使Geus先生對一個(gè)有著60年歷史的行業(yè)保持了準(zhǔn)確的見解，這個(gè)行業(yè)直到最近才顯示出它的底蘊(yùn)。
現(xiàn)在，每個(gè)人似乎都希望得到Geus的意見，正如他在最近一次為客戶的在線聚會所致而收到的數(shù)十封電子郵件，來電和評論中所顯示的那樣。Synopsys表示，有408家公司參加了在線研討會，這是上一次于2019年舉行的面對面活動的人數(shù)的兩倍多，而且許多公司不是傳統(tǒng)的芯片制造商。
他們來自云服務(wù)，消費(fèi)電子公司，國防承包商，汽車零部件提供商，美國政府機(jī)構(gòu)，大學(xué)，比特幣礦機(jī)公司和家具制造商。他們的首要問題是：如何更快地開發(fā)芯片？
即使芯片短缺給各行各業(yè)帶來麻煩，半導(dǎo)體領(lǐng)域正在進(jìn)入一個(gè)令人驚訝的創(chuàng)新時(shí)代，從行業(yè)巨頭到創(chuàng)新型初創(chuàng)企業(yè)，傳統(tǒng)上那些避開芯片的風(fēng)險(xiǎn)投資資金正在激增。
例如，臺積電（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company）和三星電子（Samsung Electronics）已解決了在每個(gè)硅片上封裝更多晶體管的困難。IBM周四又宣布了推出2nm芯片，這標(biāo)志著美國在技術(shù)競賽中的持續(xù)實(shí)力。
也許最引人注目的是，新芯片公司正在泛濫成災(zāi)。CB Insights的數(shù)據(jù)顯示，多年來，股票投資者一直認(rèn)為半導(dǎo)體公司的成立成本太高，但到2020年，407家與芯片相關(guān)的公司共募集了超過120億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資。
盡管120億只占風(fēng)險(xiǎn)投資的一小部分，但相比2019年，總投資增長了一倍，更是2016年的八倍。Synopsys跟蹤了200多家初創(chuàng)公司設(shè)計(jì)的人工智能芯片，并涵蓋各個(gè)領(lǐng)域，從智能揚(yáng)聲器到自動駕駛汽車。
例如，Cerebras是一家初創(chuàng)公司，它銷售整張硅片大小的人工智能處理器，已經(jīng)吸引了超過4.75億美元的資金。Groq是一家初創(chuàng)公司，其首席執(zhí)行官此前曾幫助Google設(shè)計(jì)了一種人工智能芯片，該公司已經(jīng)募集了3.67億美元。
“這是一個(gè)奇跡?！辟Y深芯片設(shè)計(jì)師Jim Keller說，他的履歷包括Apple，Tesla和Intel的工作經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在在AI工作。芯片創(chuàng)業(yè)公司Tenstorrent。 “十年前，您無法進(jìn)行硬件創(chuàng)業(yè)?！?/p>
至少在短期內(nèi)，這種趨勢不一定是芯片客戶的好消息。許多芯片的稀缺供應(yīng)使制造商爭相增加產(chǎn)量，并增加了華盛頓對依賴外國供應(yīng)商的擔(dān)憂。額外的需求可能會加劇短缺，預(yù)計(jì)短缺將持續(xù)到2022年。
截至3月底的上個(gè)季度，對芯片公司的收益表現(xiàn)出了高需求。例如，恩智浦半導(dǎo)體公司的收入增長了27％，恩智浦半導(dǎo)體公司是一家大型汽車，通訊和工業(yè)芯片制造商，盡管由于寒流暫時(shí)關(guān)閉了得克薩斯州的兩家工廠。
從歷史上看，該行業(yè)因繁榮和蕭條而臭名昭著，通常是由于購買了諸如PC和智能手機(jī)之類的特定產(chǎn)品而引起的波動。根據(jù)研究公司Gartner的估計(jì)，全球芯片收入在2019年下降了12％，然后在去年以10％的速度反彈。
但是人們越來越樂觀地認(rèn)為，周期應(yīng)該會緩和，因?yàn)楝F(xiàn)在芯片被用于很多方面。大型電子產(chǎn)品分銷商安富利（Avnet）首席執(zhí)行官Philip Gallagher列舉了一些示例，例如跟蹤奶牛的傳感器，啤酒桶的龍頭和公用管道流量計(jì)以及溫度計(jì)。他和其他高管表示，汽車和智能手機(jī)等主要產(chǎn)品中的芯片數(shù)量一直在增長。
恩智浦首席執(zhí)行官Kurt Sievers表示：“這是一個(gè)持久的增長周期，而不是短暫的高峰?！?/p>
行業(yè)長期觀察員Handel Jones是咨詢公司International Business Strategies的負(fù)責(zé)人，他預(yù)計(jì)到2030年，芯片總收入將從今年的約5000億美元穩(wěn)步增長到1.2萬億美元。
隨著行業(yè)從根本上改變，這種增長可能會到來。越來越多的公司斷定，在標(biāo)準(zhǔn)的英特爾微處理器上運(yùn)行的軟件并不是解決所有問題的最佳解決方案。因此，像Cisco Systems和Hewlett Packard Enterprise這樣的公司早就為諸如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)了專用芯片。
蘋果，亞馬遜和谷歌等巨頭最近都加入了行動。Google的YouTube部門最近公開了其第一款內(nèi)部開發(fā)的芯片，以加快視頻編碼速度。大眾汽車上周甚至表示將開發(fā)自己的處理器來管理自動駕駛。
90歲的風(fēng)險(xiǎn)投資家Pierre Lamond于1957年加入芯片行業(yè)，他說：“芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不再只為傳統(tǒng)的芯片公司工作。他們在許多方面都開創(chuàng)了新局面?！?/p>
Keller和其他人都表示，如果沒有Synopsys及其最大競爭對手Cadence在設(shè)計(jì)軟件方面的進(jìn)步，幾乎不可能進(jìn)行任何活動。
芯片設(shè)計(jì)軟件在1980年代開始流行，以簡化工程師曾經(jīng)用鉛筆和繪圖表的任務(wù)，并在芯片上精心繪制晶體管和其他組件。de Geus先生說，軟件工具正在不斷發(fā)展，如今一些汽車制造商使用Synopsys提供的模擬功能來模擬未來的芯片的工作狀態(tài)，以便提前為其編寫軟件。
他于1986年共同創(chuàng)立的Synopsys，通過收購得以了穩(wěn)步增長，使其估值已達(dá)360億美元。
de Geus說，新的增長來自似乎是一個(gè)問題：摩爾定律正在放緩，一些公司正在使用Synopsys工具來設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)以及像單個(gè)處理器一樣工作的較小芯片聚集體。
在最近的演講中，de Geus先生演示了人工智能增強(qiáng)功能如何使Synopsys工具能夠自動決定最好地放置及連接芯片上的電路。de Geus先生說，通過人工智能，由一名工程師管理的系統(tǒng)的工作速度比一組設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)快了2至5倍。
“使用人工智能設(shè)計(jì)人工智能芯片，這相當(dāng)?shù)目?，就好像科幻小說一般?！彼f。
硅孵化器（Silicon Catalyst）創(chuàng)始人，行業(yè)資深人士Rick Lazansky表示，EDA軟件是初創(chuàng)企業(yè)面臨的最大支出，這家孵化器旨在為初創(chuàng)企業(yè)提供捐贈的設(shè)計(jì)軟件和其他服務(wù)，以換取股權(quán)。
該公司估計(jì)已經(jīng)評估了400多家此類企業(yè)，并選擇了38家來提供幫助。其中之一的Sonical公司的首席執(zhí)行官Gary Spittle說，該公司正在開發(fā)芯片來為一種耳塞式計(jì)算機(jī)提供動力，它利用人工智能將用戶周圍的聲音與智能手機(jī)等設(shè)備傳遞的聲音混合在一起。
Spittle說，盡管初創(chuàng)企業(yè)取得了一些成功，但他仍然很難吸引那些繼續(xù)偏愛軟件等業(yè)務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)資本家。Semron的首席執(zhí)行官Aron Kirschen也同樣表達(dá)了此觀點(diǎn)。Semron是一家德國初創(chuàng)公司，正在研究一種可以安裝在隱形眼鏡上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)芯片。
他得到了加州大學(xué)附屬的商業(yè)加速器Berkeley Skydeck的幫助，該加速器每六個(gè)月為130個(gè)初創(chuàng)企業(yè)提供幫助。到目前為止，它只選擇了七個(gè)與半導(dǎo)體相關(guān)的技術(shù)，但是隨著更多的投資者熱衷于該領(lǐng)域，它希望加快腳步。