ic設(shè)計(jì)發(fā)展及趨勢

中國的SoC發(fā)展費(fèi)浙平上海2011.4.241MyAssumptions盡量避免談及目前和歷任服務(wù)公司不談國家對行業(yè)的政策不評價(jià)具體公司和產(chǎn)品以熟悉的SoC領(lǐng)域?yàn)橹飨Ｍ麕椭蠹铱傮w上對國內(nèi)SoC的情況加深了解2主題：快！快！快新技術(shù)應(yīng)用的速度加快“Timetomarket”和“timetovolume”成為口頭禪對設(shè)計(jì)周期的壓力？！05101520YearsDVDCellularPCVCRCableTVColorTVB&WTV產(chǎn)品達(dá)到第一個(gè)百萬臺銷量的時(shí)間1930’sPresentVCDiPad3技術(shù)推動(dòng)力IC集成電路的發(fā)展包括專用集成電路、存儲器、模擬和功率IC等SoC的發(fā)展嵌入式處理器和系統(tǒng)集成嵌入式OS和軟件的發(fā)展與SoC的發(fā)展互為支撐，且日趨主導(dǎo)4有圖有真相5有圖有真相6中國的本土芯片產(chǎn)品及其行業(yè)狀況Q:你在設(shè)計(jì)當(dāng)中采用國產(chǎn)IC的比例有多少？官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（2010）中國芯片市場規(guī)模＝$80B；約占全球市場的1/3中國芯片設(shè)計(jì)公式中收入＝RMB55b(≈$8.2b)一共大約460家芯片設(shè)計(jì)公司710多年構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈基本成型~200customersgoingtomarket設(shè)計(jì)Fabless制造Foundry封裝、測試系統(tǒng)和整機(jī)廠商當(dāng)前的核心問題是：提高Fabless環(huán)節(jié)的綜合能力（設(shè)計(jì)、市場、管理）； 提升國產(chǎn)（或叫國設(shè)？）IC在整機(jī)環(huán)節(jié)的競爭力！雖然 我們是一直在追趕、從未有超越； 每個(gè)環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈上還基本沒有自主。但是 完整的產(chǎn)業(yè)鏈框架已經(jīng)建立，有了起飛的基礎(chǔ)條件。供應(yīng)鏈供應(yīng)鏈供應(yīng)鏈8國內(nèi)芯片公司的熱門市場應(yīng)用通用中低端模擬器件（功放、電源、射頻etc）專用模擬芯片（圖像傳感、電視調(diào)制解調(diào)等）多媒體芯片（音視頻處理器）應(yīng)用處理器（平板、電紙書、學(xué)習(xí)機(jī)等）機(jī)頂盒芯片手機(jī)基帶芯片（展訊等）無線通信（GPS、BT等）細(xì)分的行業(yè)應(yīng)用處理器（安防、指紋等）客觀地說，最大的應(yīng)用市場還是來自于“Shanzhai”市場。9大約以此時(shí)間次序出現(xiàn)國內(nèi)的幾個(gè)SoC浪潮大唐微電子COMIPSoC平臺(CPU+DSP)MP3芯片MP4芯片手機(jī)多媒體協(xié)處理器和應(yīng)用處理器機(jī)頂盒芯片手機(jī)基帶芯片無線通信芯片（GPS、BT等）高端應(yīng)用處理器10StillaGoodMemoryinmyMindMP3MP4TheKaraokePhone11一些主流的評評論和意見“一代拳王””之說一個(gè)技術(shù)、人人才積累和成成熟的過程市場認(rèn)同國產(chǎn)產(chǎn)芯片的過程程“山寨”市場場的支撐12下一步的發(fā)展展和挑戰(zhàn)于芯片設(shè)計(jì)業(yè)業(yè)本身，我們們大致有了一一個(gè)從業(yè)者群群體，可以基基本勝任、跟跟蹤并適應(yīng)行行業(yè)變化和技技術(shù)發(fā)展趨勢勢Foundry將扮演更更重要的角色色Software已經(jīng)非非常重要且將將更加重要希望能幫助大大家更多了解解芯片行業(yè)13設(shè)計(jì)流程中的的關(guān)鍵點(diǎn)moduleNANDinputA,B;outputZ;if(A!=B)Z=1;elseZ=0;endif;endmodule;架構(gòu)、算法、、coding工藝SiP14Foundry將扮演更重要角角色架構(gòu)、算法和和coding的重要性性比較直觀工藝正成為芯芯片性能、功功耗和成本的的最大綜合影影響因素而且從供應(yīng)鏈鏈管理角度來來看，F(xiàn)oundry在在關(guān)鍵時(shí)刻能能決定小芯片片公司的命運(yùn)運(yùn)Wafer價(jià)價(jià)格和產(chǎn)能能支持15工藝對性能和和功耗的超級級影響180nm->130nm->90nm->65/55nm->40nm工藝對芯片““領(lǐng)先度”的的貢獻(xiàn)在增加加工藝特征：(poly)線寬晶體管尺尺寸VDD晶體管尺寸減減小電電容減小充放電量量減小所需VDD減減小閾閾值電壓減減小所需VDD減減小充充電電流減減小更少的能量實(shí)實(shí)現(xiàn)更快的邏邏輯翻轉(zhuǎn)（更快、更省省電）簡單模型16理解芯片的成成本結(jié)構(gòu)“硬”成本＝＝Die+PackageDiecost=Waferprice/gooddieamount先進(jìn)工藝使得得晶體管形狀狀變小單位面積能夠夠集成更多電電路同樣的芯芯片需要的diesize更小Gooddieamount=πr2*rate/diesizeNote：在在硬成本上國國內(nèi)芯片公司司其實(shí)處于劣劣勢。17工藝帶來的挑挑戰(zhàn)需要改進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)方法學(xué)和工工具看起來這似乎乎不是太難；；除了一個(gè)問問題貌似還沒沒有很好的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來提供答答案功耗?。。〈髥栴}是NRE成本的幾幾何級上升正正在某種程度度上改變業(yè)態(tài)態(tài)使設(shè)計(jì)公司也也走變得資金金密集型，極極大提高了中中小規(guī)模公司司和初創(chuàng)公司司的難度項(xiàng)目贏利所需需的出貨量更更大；芯片公公司規(guī)模向大大型化靠攏18SoCwithoutSoftwareisjustaSand大型SoC（特別是應(yīng)用用處理器）硬硬件特性趨于于同質(zhì)化軟件重要性>硬件軟件成為產(chǎn)品品的本質(zhì)特性性系統(tǒng)軟件的挑挑戰(zhàn)系統(tǒng)大型化，，如何堅(jiān)持嵌嵌入式系統(tǒng)的的核心精髓：：緊湊、高效效、穩(wěn)定平行處理（多多核多線程））下的高效編編程應(yīng)用程序的跨跨平臺兼容性性19一個(gè)家庭網(wǎng)關(guān)關(guān)設(shè)計(jì)案例Video

Display

TVDecodeWirelessxDSLmCVideoProcessingCoreBasebandSignalProcessorOFDMModemProcessor5-10KLinesofMicrocode>100KLinesofAppSW20-50KLinesofProtocolfirmware5-10KLinesofControlCode250-500KLinesoffirmwareOver2MLinesofApplicationSW50-100KLinesofProtocolfirmware250-300KLinesofDSPfirmwareUpto2MLinesofNetworkSW一共超過500萬行代碼碼，這是我3年前的數(shù)據(jù)據(jù)。20工程可以很大大，問題可以以很細(xì)。。。。同一個(gè)平臺上上，提高處理理器主頻一定定帶來系統(tǒng)整整體性能提高高嗎？（e.g.memoryaccesslatency=10ns）A)CPU=200MHz,memoryaccess=2CPUcycle=10nsB)CPU=250MHz,memoryaccess=3CPUcycle=12ns函數(shù)的入口參參數(shù)個(gè)數(shù)和次次序是問題嗎嗎？只前面一定數(shù)數(shù)量的參數(shù)能能放在寄存器器而不是內(nèi)存存里面進(jìn)行傳傳遞程序和數(shù)據(jù)區(qū)區(qū)的對齊有規(guī)規(guī)則嗎？cache訪訪問內(nèi)存的行行為機(jī)制是怎怎樣的？底層的問題和和優(yōu)化空間很很多，但是被被日漸忽視21當(dāng)“主頻”成成為標(biāo)簽和符符號，這便是是必然CurrentGenNextGenEfficiencyPerformanceCurrentGenNextGenEfficiencyPerformance多數(shù)情況下軟軟件優(yōu)化能夠夠帶來的性能能和功耗優(yōu)化化比例，遠(yuǎn)大大于硬件優(yōu)化化所能企及的的程度。當(dāng)前狀況理想狀況22誰是功夫熊貓貓芯片設(shè)計(jì)流程程比較標(biāo)準(zhǔn)化化了，國內(nèi)也也擁有了一個(gè)個(gè)比較有經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的工程和中中層經(jīng)理人才才庫系統(tǒng)架架構(gòu)師師和關(guān)關(guān)鍵軟軟件高高手之之類的的最核核心人人員成成為稀稀缺從工程程師配配置來來看，，多數(shù)數(shù)芯片片公司司的軟軟件工工程師師已經(jīng)經(jīng)>5x硬硬件工工程師師23GoodNews?行業(yè)需需要優(yōu)優(yōu)秀的的系統(tǒng)統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)師和和軟件件高手手行業(yè)缺缺乏優(yōu)優(yōu)秀的的系統(tǒng)統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)師和和軟件件高手手但是請請記住住這不是是因?yàn)闉榇蠹壹也恢肋@這件事事而是因因?yàn)檫@這事比比較難難?24產(chǎn)業(yè)鏈鏈轉(zhuǎn)移移大量工工作機(jī)機(jī)會(huì)的的轉(zhuǎn)移移，而而非核核心技技術(shù)的的轉(zhuǎn)移移25新的市市場機(jī)機(jī)會(huì)？？電子行行業(yè)的的整體體景氣氣指數(shù)數(shù)與國國民經(jīng)經(jīng)濟(jì)狀狀況緊緊密相相關(guān)；；有空空不妨妨看看看財(cái)經(jīng)經(jīng)動(dòng)態(tài)態(tài)產(chǎn)業(yè)的的新增增市場場機(jī)會(huì)會(huì)來源源于某某些應(yīng)應(yīng)用升升級換換代；；或是是新興興產(chǎn)品品形態(tài)態(tài)的普普及26Where/HowDoesInnovationOccur好的大大學(xué)研研究指指明未未來的的一些些發(fā)展展方向向歷史可可以幫幫助我我們發(fā)發(fā)現(xiàn)一一些規(guī)規(guī)律和和周期期有廣泛泛人際際網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和更更多空空閑時(shí)時(shí)間的的人更更有可可能發(fā)發(fā)現(xiàn)機(jī)機(jī)會(huì)動(dòng)用所所能企企及的的所有有