摩爾定律(Moore’s Law)定調的芯片制程微縮速度,已經不再是半導體廠追求的終極目標,因為終端電子產品的多元化發展,且快速向智能型手機或平板計算機等手持行動裝置趨勢靠攏,2012年半導體市場將朝向多元系統集成方向前進。 在此之際,誰能將不同功能的芯片核心集成在單一芯片中,就能成為市場霸主,包括英商安謀(ARM)、力旺電子(3529)、Imagination Technologies、新思科技(Synopsys)等矽智財(IP)供應商,更扮演起最關鍵集成角色,分別在應用處理器、嵌入式存儲器、繪圖運算核心等市場擁有一片天。 芯片設計朝多功能集成 過去幾年當中,芯片強調的是單一功能的極致化,如中央處理器及繪圖芯片追求運算速度,手機基頻芯片強調通訊質量等。但隨著智能型手機、平板計算機、Ultrabook等輕薄型行動裝置市場需求抬頭,產品輕薄化帶來的是更少的芯片使用量,因此,芯片的設計開始向多功能集成的方向發展。 最明顯的例子就發生在ARM架構應用處理器,輝達(NVIDIA)Tegra2/3、高通Snapdragon、德儀OMAP4/5、蘋果A5/A6等芯片,都各自將所需的技術強項集成其中,如高通將處理器及基頻芯片加在一起,輝達在處理器中放入高效能繪圖芯片核心等。 要在單顆芯片中放進許多不同功能的芯片核心,制程微縮的功用不再是縮小芯片尺寸以追求最低成本,而是要有效降低功耗。但對于芯片設計者或晶圓代工廠來說,并不是每個人都擁有所有的芯片核心設計能力,也因此,將不同功能的芯片核心集成,又要能夠在設計定案(tape-out)后,可以順利的交付生產,將經過驗證的矽智財納入設計流程中,就變成最方便也最快的方法。 以臺積電的開放創新平臺(OIP)為例,主要是建立起全球化設計生態環境,現在已擁有30家以上電子自動設計化工具(EDA)伙伴、38家矽智財伙伴、23家Design Center Alliance(DCA)伙伴、與9家Value Chain Aggregator (VCA)伙伴等,每個伙伴均參與一個以上的OIP平臺合作計劃。 IP數量已成SoC致勝關鍵 事實上,臺積電建立起OIP平臺,是因為晶圓代工廠不能再像過去般只提供芯片制造服務,而是要與上游芯片設計客戶合作,在設計一開始就進行充份的合作,才能協助客戶縮短芯片設計時間及成本。 除了提供臺積電本身龐大的IP供客戶使用,對獨立第三者(third party)EDA工具、IP等供應商的產品進行驗證,并納入臺積電的經投片驗證IP清單中,減少芯片由設計端到制造端可能發生的問題。 因為當制程技術微縮至40/45納米或28納米,芯片的設計時間拉長,設計成本及光罩成本也大幅上升,但終端電子產品的生命周期卻愈來愈短,像最熱賣的蘋果iPad生命周期都不到1年。所以,為了讓設計及制造流程更精簡,降低芯片生產成本,廣泛應用IP供應商的產品線,就可以縮短芯片設計前置時間。 而今年開始,智能型手機、平板計算機、Ultrabook等行動裝置,需求很多低功耗且功能強大的芯片支持,這些芯片將許多功能核心及IP集成在一起,本身已經是個小型的系統,也因此,誰能擁有最足夠的IP,誰就可以設計出最適合產品本身及最符合消費者需求的系統單芯片(SoC)。 |