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半導體產品開發面臨的挑戰以及應對建議

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-24 12:44 ? 次閱讀

前言自2015年以來,國內半導體行業快速發展,業務規模快速增長。與此同時,多個行業朋友與我交流他們在產品開發中遇到的種種困惑:是否需要把產品開發管理提上公司的議事日程?基于多年來在產品管理領域的咨詢與實踐,以及對國內半導體產業的觀察,我們認為對于業務規模超過5億,或者研發人員規模超過150人的FABLESS,時機已經成熟!

一、為什么半導體要高度重視產品開發管理

高強度研發投入的必然要求

1)遠高于其他行業的研發投入強度:基于IC INSIGHT的報告,半導體行業的研發投入一直維持高位,過去多年一直是研發投入強度最大的行業,2017年為13.4%,僅次于醫藥和生物科技,是其他行業研發投入強度的2~3倍!

2)近4倍于國內平均研發投入強度:基于美國SIA的報告,中國半導體的研發投入強度雖不及美國,歐洲和日本,但8.4%的行業研發投入強度相對于中國2.2%的整體研發投入水平,已經是相當給力了。

3) 國內行業龍頭高度重視研發投入:基于對國內半導體上市公司2018年的統計,平均研發投入強度為17.2%,其中國科微、富瀚微、匯頂科技等相對更高,超過20%。

研發投入有效轉換為經營業績,必須借助管理這個杠桿

KPMG對全球71家半導體公眾公司2010~2015年的調研表明,單純的研發投入增加并不一定直接帶來經營業績的必然改善(如營收增長、營業利潤率等),那些在此期間維持研發投入強度或者適當降低研發投入強度,善于借助業務流程和工具進行改善的企業,取得了比快速增加研發投入的同行更高的經營業績。

因此,從國際來看,超高強度的研發投入必然帶來對投資收益的高度關注,從行業橫向比較來看,半導體行業的產品開發管理實踐是最豐富的,精益化要求也是最高的!

鑒于國內半導體企業的體量相對較小,在考慮增加研發投入規模和投入強度的同時,更要關注研發投入的效益和效率!

企業規模越來越大,高質量發展的內在需求

近10年來,中國集成電路產業快速增長,CAGR達到20%。2019年,在貿易環境發生動蕩的背景下,產業鏈各個環節均維持了較快增長,其中設計業的增長率最高(16.31%)。截止去年,全國共有1780家設計企業,其中營收過億有238家,進入前十的門檻提升到48億,行業規模占比提升到50%;員工規模持續壯大,超過500人的有51家,占設計企業的2.86%。基于對國內半導體上市公司2018年的統計:平均研發人員達到423人,其中匯頂科技、士蘭微超過了1000人;研發工程師的人均產出為329萬,其中卓勝微、兆易創新博通集成超過了500萬,相對于國際半導體FABLESS Leader近1M USD的人均產出,仍有較大的提升空間。

隨著業務規模和研發人員規模的持續增長,必然對企業管理提升了更高的要求,鑒于企業研發投入的超高強度,對產品開發的有效管理自然是企業管理關注的焦點。

避免“一代拳王”陷阱,可持續發展的必要保障

半導體行業的“一代拳王”很多,往往憑借創始人/領軍人物對技術的洞察和專長,抓住了一個機會,就成功了。聯發科董事長蔡明介曾指出,一家剛起步的芯片公司,如果能夠順利推出一款新品,滿足市場需求,那就很容易后發先至,一下子就成為市場中的“拳王”。但是,因為成功太快、太容易,這些芯片公司很容易就被新一代“拳王”推下寶座。

如何能把握技術發展的趨勢,洞察市場和客戶需求,持續推出有市場競爭力的產品,避免“一代拳王”的陷阱,是半導體企業可持續發展的必修課。

二、業界關于FABLESS的幾個認知誤區

關于業界對半導體產品開發的認知誤區,參照半導體產品開發的五大認知誤區。

三、半導體產品開發面臨的主要挑戰

開發投入越來越高,技術更新換代快半導體行業的發展受摩爾定律支配,這個定律也許是摩爾茅臺喝多了之后的狂語,但事實證明近50年來,還大體靠譜,在未來一段時間內仍將有效。

上圖顯示的是不同工藝節點的研發成本對比。目前,TSMC的2nm工藝的研制正式啟動,可以預見,新工藝節點的研發成本必將大幅攀升;同時,半導體人才的短缺和人力成本的持續攀升,也必將進一步抬高研發成本。此外,隨著VUCA不確定性越來越明顯,技術淘汰變快,巨額研發投入的資本回收周期將會變短。

產品復雜度增加,個性化趨勢增強

從上圖可以看出,隨著工藝節點的推進,晶體管的數量成倍、甚至指數級的增加。驍龍845采用的是10nm制程,有55億個晶體管;麒麟980采用7nm制程,有69億個晶體管;而蘋果的iphone 11的A13采用7nm EUV工藝,有85億個晶體管。這些巨額的研發投入,都瞄向了一個共同的市場——手機!蘋果、華為可以通過每年上億的銷售規模來分攤研發成本,本質上是“單品種,超大批量”的商業模式。隨著5G,AIOT,智能汽車的發展,應用的個性化、碎片化越來越強,如何以較低的成本滿足多樣化、場景化、個性化的需求,即商業模式將轉變為:“多品種,小批量,個性化”。

TTM延期嚴重,錯失市場機會

對于高科技產品而言,TTM至關重要,搶先上市,首先上市(FCS)意味著品牌溢價和市場影響力,在收割高利潤窗口期的同時,還能享受客戶對產品功能不足、質量較低、以及各種不便的忍耐和寬容,甚至追捧!基于對半導體行業產品開發績效的統計來看,20%行業領先者的TTM只有20%行業落后者的1/3~1/2,同時以更快的周期達成盈虧平衡。從對國際半導體公司的調研來看,導致TTM延期的主要因素有三個:工程更改,ECO周期和虛擬驗證。

基于我們對國內半導體企業的初步了解,項目延期普遍存在,超過50%的項目都會延期,而且延期都在3個月以上。延期不僅意味著開發成本的增加,更意味著市場機會的損失和利潤的侵蝕!

立項隨意性強,上市成功率低

全球半導體協會(GSA)2020年的報告指出,9%的研發投入與市場需求不匹配,32%的研發投入與市場需求的匹配是有疑問的,比如產品不能量產、銷量不如預期等等,只有58%的研發投入與市場需求是大體匹配的,同時,這個報告也說明,研發投入的有效性較往年有所下降。 對于國內的半導體企業而言,研發產出的有效性可能比這個還要低一些。

國內半導體企業的產品立項往往是精英拍板,依賴的是自己多年的技術經驗,對行業的洞察,某種時候還帶有一定的情結,這個情結包括技術情結、偏執情結等。這就導致雖說企業開發了不少產品,但暢銷的產品很少,如果考慮到半導體項目開發的高投入,FABLESS最寶貴的資產是研發人員,這無疑給企業管理提出了新的思考!

跨職能的打通不夠,項目管理缺乏重視

正因為半導體的技術門檻高,所以跨職能的溝通和打通才顯得尤為重要,特別是要讓非研發職能聽得懂、配合好!否則,T/O后,將是各種問題爆發的高峰期,比如頻繁的ECO更改、各類出乎意料的測試問題等等。在一些FABLESS,非研發職能在T/O前幾乎不參與項目,也不知道項目的進展狀態和計劃,通常是被動等待,或者臨時通知。另外,一些FABLESS談到的項目管理,實際上是開發的工程管理,而不是普遍意義上的產品項目管理,這種情況下,項目的QCD目標如能如期達成,有點中獎的意思在里面。

出于多種原因,國內半導體上市企業的工程師人均產出為國外FABLESS同行的一半。考慮到國外同行研發投入的強度、規模和效益,可以說:重視產品開發管理,提升研發投資的效益,已迫在眉睫!

四、改善半導體產品開發必須重視的關鍵環節深刻理解產品的特點和業務模式

半導體涉及的細分市場和應用領域較多,包括集成電路和O-S-D。改善開發管理,首先要了解產品的特點、行業的特點和業務模式,產品價值的戰略控制點有哪些,比如產品是客戶定制,還是自己先做出產品,再推廣;是通用型的,還是專用型的;產品是wafer,還是基于wafer的解決方案,開發主線是什么,有幾條,主要特性和關注點是什么;面向的客戶是誰,客戶的客戶是誰,在整個價值鏈/生態鏈中,你處于什么位置等等,這些都是必須要回答的問題,有些可能是常識,但往往在工作中忽視的正好是常識。

重視市場分析,規范項目立項

一款芯片能開發出來,已經不容易了!但從市場結果看,超過50%的產品銷量低于預期較多,這難免多少讓團隊有點沮喪(說明:面向VC的產品開發除外)。什么樣的產品才能暢銷?客戶的需求是什么?什么樣的產品才能體現差異化的競爭力?特別是在5G/AIOT的趨勢下,應用的碎片化越來越多,如何避免Over Engineering,以最少的資源滿足更多的應用和需求,這個問題顯得更加重要。可以參照如下的7步法開展市場分析和產品定義,并從客戶的視角制定產品競爭力的評價模型和評價要素,規范項目立項的針對性,提升可行性和合理性。這種方法也許不能確保每個立項的產品都會暢銷,但至少可以避免主觀性的、疏忽性、執念性的過失,提高產品的成功率!

敏捷的組合管理

在VUCA時代下,如何快速響應并捕捉市場機會,及時調整產品和項目的優先級,動態分配資源,特別是研發資源,將資源及時調整到最能為公司帶來tangible市場價值的項目上,最大化投資效益,是所有半導體公司,特別是成長型半導體公司最為頭疼的話題。研發資源是有限的,Talent更是急缺的,但每個項目都缺資源,要說哪個項目一定能成,還真沒把握,這是大家面臨的現狀。除此之外,還要把組合的視角延伸到公司之外,比如通過并購、聯合開發、聯盟等方式,彌補自身能力和資源的不足。

強有力的項目管理

FABLESS的創始人和主要領導,技術精英居多。其中不少領導技術情結濃厚,只要認為這事技術上我能搞定,那都不是個事!因此隨意性較強,個性化色彩較濃!相對而言,市場意識,商業意識相對弱一些,不大注重計劃和策劃,反正這事技術含量沒那么高。因此,需要強有力的項目管理,目標導向,將技術優勢和產品特色及時轉化為商業成果和經濟效益。

五、對半導體產品開發管理提升的幾點建議

對于國內半導體企業而言,當前正處于業務高速增長,團隊規模快速擴大,管理的復雜度迅速提升,從量變到質變的關鍵期。中長期而言:可以參照國際半導體同行或類似行業企業的管理實踐,結合自身的業務特點,逐步構建覆蓋產品全生命周期的業務經營體系(PMOS),參見產品管理業務運營體系(PMOS)介紹。

近期而言:特別是對于營收超過5億元的國內半導體同行,可以先從三個方面入手進行改善。規范立項,強化項目管理:高質量的項目執行是價值承載的主體,參照半導體的行業實踐,圍繞項目管理,從產品立項、跨職能團隊、決策與評審、結構化的開發流程、成熟度等多個方面,優化產品開發管理模式,樹立端到端的意識,把市場導向落到實處。

優化研發資源的分配方式:強化PE職能,加快PE團隊建設,促進研發資源分工的專業化,避免設計人員從生管到死,把好鋼用到刀刃上,避免資源的過渡分散和兼職過多。

引入敏捷的組合管理機制:在項目中融合財務和經營的視角,及時根據市場動態和產品的市場潛力,調整項目的優先級和資源的分配方式,把優勢資源集中到最能為公司打糧食的項目上來。

審核編輯:符乾江
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