尽管短缺严重，但芯片创新却热度不减

全球半导体短缺使汽车制造商和其他公司的计划蒙上了一层阴影。但是，对于像Aart de Geus这样的硅谷高管来说，却是一线希望。

他是Synopsys的董事长兼首席执行长，Synopsys是工程师用来设计芯片的最大软件供应商。这个职位使Geus先生对一个有着60年历史的行业保持了准确的见解，这个行业直到最近才显示出它的底蕴。

现在，每个人似乎都希望得到Geus的意见，正如他在最近一次为客户的在线聚会所致而收到的数十封电子邮件，来电和评论中所显示的那样。Synopsys表示，有408家公司参加了在线研讨会，这是上一次于2019年举行的面对面活动的人数的两倍多，而且许多公司不是传统的芯片制造商。

他们来自云服务，消费电子公司，国防承包商，汽车零部件提供商，美国政府机构，大学，比特币矿机公司和家具制造商。他们的首要问题是：如何更快地开发芯片？

即使芯片短缺给各行各业带来麻烦，半导体领域正在进入一个令人惊讶的创新时代，从行业巨头到创新型初创企业，传统上那些避开芯片的风险投资资金正在激增。

例如，台积电（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company）和三星电子（Samsung Electronics）已解决了在每个硅片上封装更多晶体管的困难。IBM周四又宣布了推出2nm芯片，这标志着美国在技术竞赛中的持续实力。

也许最引人注目的是，新芯片公司正在泛滥成灾。CB Insights的数据显示，多年来，股票投资者一直认为半导体公司的成立成本太高，但到2020年，407家与芯片相关的公司共募集了超过120亿美元的风险投资。

尽管120亿只占风险投资的一小部分，但相比2019年，总投资增长了一倍，更是2016年的八倍。Synopsys跟踪了200多家初创公司设计的人工智能芯片，并涵盖各个领域，从智能扬声器到自动驾驶汽车。

例如，Cerebras是一家初创公司，它销售整张硅片大小的人工智能处理器，已经吸引了超过4.75亿美元的资金。Groq是一家初创公司，其首席执行官此前曾帮助Google设计了一种人工智能芯片，该公司已经募集了3.67亿美元。

“这是一个奇迹。”资深芯片设计师Jim Keller说，他的履历包括Apple，Tesla和Intel的工作经验，现在在AI工作。芯片创业公司Tenstorrent。 “十年前，您无法进行硬件创业。”

至少在短期内，这种趋势不一定是芯片客户的好消息。许多芯片的稀缺供应使制造商争相增加产量，并增加了华盛顿对依赖外国供应商的担忧。额外的需求可能会加剧短缺，预计短缺将持续到2022年。

截至3月底的上个季度，对芯片公司的收益表现出了高需求。例如，恩智浦半导体公司的收入增长了27％，恩智浦半导体公司是一家大型汽车，通讯和工业芯片制造商，尽管由于寒流暂时关闭了得克萨斯州的两家工厂。

从历史上看，该行业因繁荣和萧条而臭名昭著，通常是由于购买了诸如PC和智能手机之类的特定产品而引起的波动。根据研究公司Gartner的估计，全球芯片收入在2019年下降了12％，然后在去年以10％的速度反弹。

但是人们越来越乐观地认为，周期应该会缓和，因为现在芯片被用于很多方面。大型电子产品分销商安富利（Avnet）首席执行官Philip Gallagher列举了一些示例，例如跟踪奶牛的传感器，啤酒桶的龙头和公用管道流量计以及温度计。他和其他高管表示，汽车和智能手机等主要产品中的芯片数量一直在增长。

恩智浦首席执行官Kurt Sievers表示：“这是一个持久的增长周期，而不是短暂的高峰。”

行业长期观察员Handel Jones是咨询公司International Business Strategies的负责人，他预计到2030年，芯片总收入将从今年的约5000亿美元稳步增长到1.2万亿美元。 

随着行业从根本上改变，这种增长可能会到来。越来越多的公司断定，在标准的英特尔微处理器上运行的软件并不是解决所有问题的最佳解决方案。因此，像Cisco Systems和Hewlett Packard Enterprise这样的公司早就为诸如网络设备之类的产品设计了专用芯片。

苹果，亚马逊和谷歌等巨头最近都加入了行动。Google的YouTube部门最近公开了其第一款内部开发的芯片，以加快视频编码速度。大众汽车上周甚至表示将开发自己的处理器来管理自动驾驶。

90岁的风险投资家Pierre Lamond于1957年加入芯片行业，他说：“芯片设计团队不再只为传统的芯片公司工作。他们在许多方面都开创了新局面。”

Keller和其他人都表示，如果没有Synopsys及其最大竞争对手Cadence在设计软件方面的进步，几乎不可能进行任何活动。

芯片设计软件在1980年代开始流行，以简化工程师曾经用铅笔和绘图表的任务，并在芯片上精心绘制晶体管和其他组件。de Geus先生说，软件工具正在不断发展，如今一些汽车制造商使用Synopsys提供的模拟功能来模拟未来的芯片的工作状态，以便提前为其编写软件。

他于1986年共同创立的Synopsys，通过收购得以了稳步增长，使其估值已达360亿美元。

de Geus说，新的增长来自似乎是一个问题：摩尔定律正在放缓，一些公司正在使用Synopsys工具来设计整个系统以及像单个处理器一样工作的较小芯片聚集体。

在最近的演讲中，de Geus先生演示了人工智能增强功能如何使Synopsys工具能够自动决定最好地放置及连接芯片上的电路。de Geus先生说，通过人工智能，由一名工程师管理的系统的工作速度比一组设计师团队快了2至5倍。

“使用人工智能设计人工智能芯片，这相当的酷，就好像科幻小说一般。”他说。

硅孵化器（Silicon Catalyst）创始人，行业资深人士Rick Lazansky表示，EDA软件是初创企业面临的最大支出，这家孵化器旨在为初创企业提供捐赠的设计软件和其他服务，以换取股权。

该公司估计已经评估了400多家此类企业，并选择了38家来提供帮助。其中之一的Sonical公司的首席执行官Gary Spittle说，该公司正在开发芯片来为一种耳塞式计算机提供动力，它利用人工智能将用户周围的声音与智能手机等设备传递的声音混合在一起。

Spittle说，尽管初创企业取得了一些成功，但他仍然很难吸引那些继续偏爱软件等业务的风险资本家。Semron的首席执行官Aron Kirschen也同样表达了此观点。Semron是一家德国初创公司，正在研究一种可以安装在隐形眼镜上的增强现实芯片。

他得到了加州大学附属的商业加速器Berkeley Skydeck的帮助，该加速器每六个月为130个初创企业提供帮助。到目前为止，它只选择了七个与半导体相关的技术，但是随着更多的投资者热衷于该领域，它希望加快脚步。