舊年將逝，總少不了對新年的展望。當然，我指的不是新年聚會上的客套祝福語，而是科技發展趨勢。這不，保持一年一預測的阿裏巴巴達摩院又發布了2020年十大科技預測，其中一條格外引人注目：2020年，芯片敏捷設計成爲後摩爾時代芯片開發新模式。
這條預測之所以引人注目，緣于這樣一個事實：國産芯片公司，包括華爲海思、中芯國際、紫光集團等頭牌企業一年的營業收入頂不上一個英特爾。對中國芯來說，改變落後局面，不僅需要大筆真金白銀投入，更需要商業模式創新，以推倒芯片設計“成本牆”。
但是，芯片設計的成本牆卻不低，有大概數千萬美元，算不上天文數字，但也足以讓創業公司高通難以負擔。
啓動芯片設計項目前，由于有AT&T、NYNEX Mobile、Ameritech Mobile、摩托羅拉、OKI電子和Pactel等六家公司承擔芯片初期開發成本，高通CEO歐文.雅各布才下了進軍芯片設計的決心。
不過，到1991年9月，高通還是撐不住了，現金流幾近枯竭，賬上現金只剩12.5萬美元，都不夠給員工發工資。幸運的是，當年12月高通IPO成功，順利融資6800萬美元，接上了那口氣，完成CDMA試驗和芯片設計。
撐過艱難時期的高通，成長爲移動SOC芯片設計領域的頭牌企業，如果它晚幾十年進入這一行業，面對高聳的“成本牆”，可能會知難而退。
中國芯難以承受之重
二十多年後，芯片設計的成本牆呈指數級攀升，一款高端SOC芯片的設計成本需要數億美元。華爲fellow艾偉曾透露，采用7nm工藝的麒麟980的研發成本超過3億美元。
3億美元的設計成本接近中芯國際2016年全年淨利潤，超過了目前上市的中國半導體50強中的30家利潤的總和（2016年數據），這就意味著國産芯片企業很難涉足高端芯片設計。
這也是目前僅有華爲海思一家公司邁入高端芯片設計領域的原因，因爲翻不過“成本牆”。
高端SOC芯片玩不起，中低端的總可以玩吧？也不容易玩！
以偏中低端的28nm工藝的SOC芯片爲例，完整的EDA工具版權費超500萬元人民幣，購買內存控制器等外圍IP的費用也超過500萬元，設計人力成本支出每年1000萬元，流片和封裝測試費用大約1500萬元，設計總成本超過3500萬元人民幣。
3500萬元人民幣也超過中國目前多數芯片公司的利潤。換句話說，設計一款低端SOC芯片，對多數國産芯片公司來說，也面臨巨大的風險，因爲搞不好，公司就會從盈利跌入虧損。
高聳的芯片設計成本牆，正成爲中國芯難以承受之重。
如何壓低或推倒“成本牆”？太平洋對岸的美國或許可以給出啓示，因爲30多年前它也曾遭遇同樣難題。
美國用MOSIS壓低成本牆，成功反擊日本半導體産業
上世紀80年代，美國半導體行業面臨芯片設計成本重壓，逼的英特爾、德州儀器、摩托羅拉、IBM等頭牌企業，不得不收縮專用芯片設計生産，轉向通用芯片，以攤薄研發成本。
其中，英特爾將專用芯片Intel4004改造爲通用芯片，推出Intel8008和Intel8080。Intel8080雖然是具有劃時代意義的第一塊8位CPU，背後卻是英特爾滿滿的成本重壓下的苦澀。由于通用芯片設計成本低于專用芯片，導致專用芯片發展裹足不前，沒有成爲一個獨立分支，等于給日本人留下一個市場空擋。
這時候，雪上加霜的是，在DRAM芯片行業，美國已經被日本全面擊潰。
芯片行業這一嚴重狀況，引起了美國軍方和工業界對微電子領域的高度重視。美國決心利用自己的芯片設計優勢，推進專用芯片（ASIC）的發展，以彌補和日本競爭時的工藝技術短板。
1980年美國國防部在南加州大學投資建立了MOSIS（MOS Implementation System），目的就是降低專用芯片設計成本。
MOSIS還獲得意外大禮包，直接催生了新的商業模式——無晶圓廠模式（Fabless）。由于MOSIS成功壓低芯片設計“成本牆”，數百家芯片設計新興創業公司如雨後春筍冒出，集中在1985年前後創立，其中的英偉達（NVIDIA）、高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）和賽靈思（Xilinx）等成爲各自細分行業的領投羊。
靠著MOSIS這一創新模式，美國牢牢掌控了芯片設計制高點，最終完成對日本芯片業的防守反擊，成功衛冕全球高技術領域冠軍地位。
那麽，對處于追趕狀態的中國芯來說，該如何創新地推倒芯片設計“成本牆”呢？
中國芯：未來像做互聯網那樣做芯片設計？
中國目前做的最成功的行業當屬互聯網，電商、網絡社交、共享打車、生活服務等領域，都分別孕育出全球級巨頭。在關系未來發展的全球獨角獸TOP10榜單上（2018），中國的互聯網公司占了5席。
價值上百億美元的開源軟件庫
可以說，開源軟件降低了中國互聯網創業的技術門檻和創新門檻，敏捷開發縮短了産品上市周期，這是國內互聯網産業在顯著落後歐美的情況下，還能迎頭趕上的內在原因。
中國互聯網的這一模式或可移植到芯片領域：以開源芯片設計資源降低設計成本，同時以敏捷開發縮短開發周期。
目前，在最低端的180nm工藝芯片上，已經有了比較豐富的開源芯片設計資源，包括開源的 Magic（包含 Xcircuit、IRSIM、NetGen、Qrouter 和 Qflow）EDA 工具鏈，兼容 WISHBONE 總線協議的開源 IP 模塊，以及開源工藝庫供選擇，並且流片費用也並不高。總之，研制一款 180nm 工藝的芯片只需要幾千美元，門檻已經低到3至5個人規模的創業公司即可實現芯片設計。
目前的問題是，中高端芯片還缺乏完整的開源芯片設計 EDA 工具鏈與工藝庫資源，這正是國産芯片業需要努力克服的地方。