旧年将逝，总少不了对新年的展望。当然，我指的不是新年聚会上的客套祝福语，而是科技发展趋势。这不，保持一年一预测的阿里巴巴达摩院又发布了2020年十大科技预测，其中一条格外引人注目：2020年，芯片敏捷设计成为后摩尔时代芯片开发新模式。

这条预测之所以引人注目，缘于这样一个事实：国产芯片公司，包括华为海思、中芯国际、紫光集团等头牌企业一年的营业收入顶不上一个英特尔。对中国芯来说，改变落后局面，不仅需要大笔真金白银投入，更需要商业模式创新，以推倒芯片设计“成本墙”。

但是，芯片设计的成本墙却不低，有大概数千万美元，算不上天文数字，但也足以让创业公司高通难以负担。

启动芯片设计项目前，由于有AT&T、NYNEX Mobile、Ameritech Mobile、摩托罗拉、OKI电子和Pactel等六家公司承担芯片初期开发成本，高通CEO欧文.雅各布才下了进军芯片设计的决心。

不过，到1991年9月，高通还是撑不住了，现金流几近枯竭，账上现金只剩12.5万美元，都不够给员工发工资。幸运的是，当年12月高通IPO成功，顺利融资6800万美元，接上了那口气，完成CDMA试验和芯片设计。

撑过艰难时期的高通，成长为移动SOC芯片设计领域的头牌企业，如果它晚几十年进入这一行业，面对高耸的“成本墙”，可能会知难而退。

中国芯难以承受之重

二十多年后，芯片设计的成本墙呈指数级攀升，一款高端SOC芯片的设计成本需要数亿美元。华为fellow艾伟曾透露，采用7nm工艺的麒麟980的研发成本超过3亿美元。

3亿美元的设计成本接近中芯国际2016年全年净利润，超过了目前上市的中国半导体50强中的30家利润的总和（2016年数据），这就意味着国产芯片企业很难涉足高端芯片设计。

这也是目前仅有华为海思一家公司迈入高端芯片设计领域的原因，因为翻不过“成本墙”。

高端SOC芯片玩不起，中低端的总可以玩吧？也不容易玩！

以偏中低端的28nm工艺的SOC芯片为例，完整的EDA工具版权费超500万元人民币，购买内存控制器等外围IP的费用也超过500万元，设计人力成本支出每年1000万元，流片和封装测试费用大约1500万元，设计总成本超过3500万元人民币。

3500万元人民币也超过中国目前多数芯片公司的利润。换句话说，设计一款低端SOC芯片，对多数国产芯片公司来说，也面临巨大的风险，因为搞不好，公司就会从盈利跌入亏损。

高耸的芯片设计成本墙，正成为中国芯难以承受之重。

如何压低或推倒“成本墙”？太平洋对岸的美国或许可以给出启示，因为30多年前它也曾遭遇同样难题。

美国用MOSIS压低成本墙，成功反击日本半导体产业

上世纪80年代，美国半导体行业面临芯片设计成本重压，逼的英特尔、德州仪器、摩托罗拉、IBM等头牌企业，不得不收缩专用芯片设计生产，转向通用芯片，以摊薄研发成本。

其中，英特尔将专用芯片Intel4004改造为通用芯片，推出Intel8008和Intel8080。Intel8080虽然是具有划时代意义的第一块8位CPU，背后却是英特尔满满的成本重压下的苦涩。由于通用芯片设计成本低于专用芯片，导致专用芯片发展裹足不前，没有成为一个独立分支，等于给日本人留下一个市场空挡。

这时候，雪上加霜的是，在DRAM芯片行业，美国已经被日本全面击溃。

芯片行业这一严重状况，引起了美国军方和工业界对微电子领域的高度重视。美国决心利用自己的芯片设计优势，推进专用芯片（ASIC）的发展，以弥补和日本竞争时的工艺技术短板。

1980年美国国防部在南加州大学投资建立了MOSIS（MOS Implementation System），目的就是降低专用芯片设计成本。

MOSIS还获得意外大礼包，直接催生了新的商业模式——无晶圆厂模式（Fabless）。由于MOSIS成功压低芯片设计“成本墙”，数百家芯片设计新兴创业公司如雨后春笋冒出，集中在1985年前后创立，其中的英伟达（NVIDIA）、高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）和赛灵思（Xilinx）等成为各自细分行业的领投羊。

靠着MOSIS这一创新模式，美国牢牢掌控了芯片设计制高点，最终完成对日本芯片业的防守反击，成功卫冕全球高技术领域冠军地位。

那么，对处于追赶状态的中国芯来说，该如何创新地推倒芯片设计“成本墙”呢？

中国芯：未来像做互联网那样做芯片设计？

中国目前做的最成功的行业当属互联网，电商、网络社交、共享打车、生活服务等领域，都分别孕育出全球级巨头。在关系未来发展的全球独角兽TOP10榜单上（2018），中国的互联网公司占了5席。

价值上百亿美元的开源软件库

可以说，开源软件降低了中国互联网创业的技术门槛和创新门槛，敏捷开发缩短了产品上市周期，这是国内互联网产业在显著落后欧美的情况下，还能迎头赶上的内在原因。

中国互联网的这一模式或可移植到芯片领域：以开源芯片设计资源降低设计成本，同时以敏捷开发缩短开发周期。

目前，在最低端的180nm工艺芯片上，已经有了比较丰富的开源芯片设计资源，包括开源的 Magic（包含 Xcircuit、IRSIM、NetGen、Qrouter 和 Qflow）EDA 工具链，兼容 WISHBONE 总线协议的开源 IP 模块，以及开源工艺库供选择，并且流片费用也并不高。总之，研制一款 180nm 工艺的芯片只需要几千美元，门槛已经低到3至5个人规模的创业公司即可实现芯片设计。

目前的问题是，中高端芯片还缺乏完整的开源芯片设计 EDA 工具链与工艺库资源，这正是国产芯片业需要努力克服的地方。