【原创】重磅!联发科携20年设计经验杀入ASIC设计服务领域

winniewei 提交于 周三, 04/25/2018
【原创】重磅!联发科携20年设计经验杀入ASIC设计服务领域

作者:张国斌

编者注

去年在我主持的《两岸集成电路设计高峰论坛》上,有台湾业界人士就建议台湾地区IC设计公司应该把自己的设计经验IP化和大陆本土公司合作,这样的合作堪称珠联璧合,近日的中兴被禁运事件也表明大陆必须坚定不移地发展自己的集成电路产业,联发科此时推出的ASIC设计服务可以说是正当其时,把它的20年设计经验和IP传承给大陆系统公司和IC设计公司,这是一个发展的良好模式。我很看好这个模式,欢迎留言评论。

“ASIC设计服务将成为联发科一个重要的发展引擎,它将蓬勃发展,我们已经成立了独立事业部发展这个商业模式。” 今天,联发科技副总经理暨智能设备事业群总经理游人杰上图)在接受电子创新网等媒体专访时指出,“实际上,我们在2011年就开始提供ASIC设计服务,已经服务了很多客户,现在,ASIC设计需求日益增涨,这个市场每年规模超过200亿美元,且一直保持高速增长,所以我们高调宣布这个决定。”

ASIC时代开启

ASIC是专用集成电路Application-Specific Integrated Circuit 的简称,指面向特定用途的集成电路,例如某个音频解码芯片,某视频编解码芯片等,ASIC标志性芯片是Sinclair Research在1981年3月推出的入门级ZX81家用计算机,它的处理器是Z80,同时采用了门阵列进行屏幕显示同步、时钟产生等等,这就是最早的ASIC原型,宣告ASIC时代正式开启。

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而当今最著名的ASIC芯片就是中国比特大陆公司设计的挖矿机芯片,由于采用了台积电高级工艺,比特大陆挖矿机ASIC性能出众,受到市场热捧,其占据全球70%挖矿算力,也凭借这款出众的ASIC ,比特大陆去年营收过百亿,利润竟然超过10亿美元!

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联发科智能显示及定制化芯片事业部市场总监彭建凯表示随着区块链、超大规模数据中心、人工智能深度学习机器学习和智能汽车走热,ASIC需求水涨船高,这些技术都需要高速运算,需要对资料做出分析,需要在端侧做出决策,而归根到底需要功能非常强大的芯片!

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“所以,我们看到这个机会来了,ASIC的机会在于厂商需要差异化的方案,需要读个芯片以满足市场需求,厂商更需要”可信任“的长期合作伙伴。”他指出。

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“要喝牛奶你不必养一头奶牛。”游人杰这样形容联发科的ASIC设计服务模式,“一些有资金有能力的公司开始走虚拟IDM模式,例如苹果,开始自己设计CPU,GPU,电源管理芯片等等,但是对于更多厂商来说可以选择我们的ASIC设计服务。ASIC可以说是一个产业分工细化,客户基于云端对系统的了解,每家不一样,所以它定义出想要的规格也差异很大,因此我们过去20年在SOC工艺上的积累可以变成一个垂直合作模式,客户定规则我们帮助实现应用差异。”

他表示以前联发科主要是进行ASSP模式,提供标准化的处理器模式给业界,但是未来,ASIC服务也会成为联发科一大业务板块。

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仅仅从比特币挖矿机芯片来看,就代表了这样的模式迁移,最早大家通过CPU挖矿,后来发现GPU的算力很强就该用GPU,后来发现FPGA采用硬件并行处理算力更强,于是采用FPGA挖矿,到后来算法成熟后采用更高性能的ASIC来挖矿让算力进一步提升,而现在的智能化时代,人工智能技术机器学习,深度学习走热,也会进一步从GPU,FPGA走到ASIC模式,那样会爆发更大的需求。

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联发科在ASIC设计服务的目标

当我在朋友圈发了联发科开启ASIC设计服务模式消息后,有一位业内人士表示:“联发科做设计服务,谁会用?”他的言外之意是联发科有自己的IC产品,怎么会帮助客户去设计更好的ASIC芯片?这不是自己打自己吗?

对此,游人杰表示首先联发科ASIC设计部门是独立部门,只会利用联发科20年来积累的IP,不会和目前产品设计部门混用,另外,联发科ASIC设计服务看好的是最新崛起的互联网巨头们,“互联网颠覆了各行各业,催生了许多新巨头,例如谷歌,微软,亚马逊,国内的BAT等等,这些互联网公司主宰了未来技术趋势,我们看到在半导体分工方面,未来很多产品规则是由这些公司来定义,就整个半导体产业趋势来看,这些由互联网巨头定义了的产品规格及运算速度,当这些公司要开发差异化产品时,它们需要长期的ASIC伙伴,这就是我们的机会。”他强调,“所以我们预期ASIC会蓬勃发展,我们的ASIC业务已经运行几年,我们看到数据中心都需要高速处理单元,更需要AI处理,比如谷歌的TPU AI加速器等,就联发科来看,我们可以全球tier1互联网公司接轨,我们提供芯片开发,关键IP 甚至封装技术,结合我们20年的经验,把它变成一个产业新形态。”

所以,有线和无线通信、超高性能计算、低功耗物联网、无线连接、个人多媒体、先进传感器和射频等都是联发科的菜。

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彭建凯表示联发科ASIC服务定位是为客户提供独特的IP设计,结合客户自己的know-how为客户提供SoC集成设计服务以及提供量产服务,包括后盾设计,量产支持等。

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联发科技的 ASIC 服务涵盖从前端到后端的任何阶段 — 系统及平台设计、系统单芯片(SoC)设计、系统整合及芯片物理布局(Physical layout)、生产支持和产品导入。

“我们可以在客户的任何产品设计环节导入服务。无论是前端的产品定义还是后端的物理设计或是GDS流程,联发科的服务都可以导入。”他指出,“我们有20年的芯片设计经验,有每年15亿颗的出货经验,这都可以帮助到客户。”

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联发科ASIC设计服务优势

与一些晶圆厂催生的IC设计服务公司不同,联发科的服务优势就在设计端,游人杰表示联发科有20年芯片设计经验,积累了大量IP,我们在安卓平板、智能手机、智能语音助理、数字电视、功能手机、网络连接领域都是市场第一,我们积累了丰富的IC设计和量产经验。“他强调。

他也表示,目前IC工艺发展升级到16nm,7nm节点,很多公司难以投入巨量资金跟进工艺研发,而联发科一直在跟随工艺脚步,已经掌握了最领先的工艺制程。

0联发科 7nm FinFET 硅验证  56G PAM4 SerDes IP

联发科 7nm FinFET 硅验证  56G PAM4 SerDes IP

就在几天前,联发科技推出业界第一个通过 7nm FinFET 硅验证 (Silicon-Proven)的 56G PAM4 SerDes IP(上图),据介绍,该 56G SerDes 解决方案基于数字信号处理(DSP)技术,采用高速传输信号 PAM4,具有一流的性能、功耗及晶粒尺寸(Die-area)。联发科技 56G SerDes IP 已通过 7nm 和 16nm 原型芯片实体验证,确保该 IP 可以很容易地整合进各种前端产品设计中。

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“我们从2011年开始研究SerDes,从10G到28G 到56G ,我们已经逐步赶上,我们的SerDes支持128lane ,可以做到6.4Tbps的总带宽,全球目前仅有两三家公司可以提供这样的性能。”游人杰表示,“联发科技具有业界最广泛的 SerDes 产品组合,为 ASIC 设计提供从 10G、28G、56G 到 112G 的多种解决方案。”

他表示目前这颗56G PAM4 SerDes IP不采用单独授权模式,只在ASIC设计服务时提供,联发科技的 ASIC 服务和产品组合面向多种应用领域,诸如:企业级与超大规模数据中心、超高性能网络交换机、路由器、4G/5G 基础设施(回程线路 Backhaul)、人工智能及深度学习应用、需要超高频宽和长距互联的新型计算应用等。“需要如此高性能的领域主要是大型数据中心等,我们的帮客户设计的ASIC直接跟博通等公司竞争。”

彭建凯表示联发科看重的是中高端ASIC设计 ,因为每颗芯片需要很多IP ,而联发科可以提供几乎所有IP ,可以帮客户快速开发出芯片。

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游人杰举例说例如TCAM存储器 (ternary content addressable memory)---一种三态内容寻址存储器,主要用于快速查找ACL、路由等表,联发科就拥有核心IP,可以做到目前最高1G速率。

此外,他表示联发科在封装、量产上也有很多know-how可以帮到客户,例如下图这颗芯片如果是完整的良率很低但是联发科有一种晶圆级切割封装技术可以大大提升良率。(芯片中间有一道线,那是切割线)

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游人杰表示,ASIC设计服务投资周期长,联发科已经布局了5到10年的规划,在几乎每个产业都有布局,并坚信这个市场会有很好发展。

“实际上,我们的ASIC设计服务获得很多产业伙伴关注,目前咨询业务的人非常多。”彭建凯强调。

后记--点评

去年在我主持的《两岸集成电路设计高峰论坛》上,有台湾业界人士就建议台湾地区IC设计公司应该把自己的设计经验IP化和大陆本土公司合作,这样的合作堪称珠联璧合,近日的中兴被禁运事件也表明大陆必须坚定不移地发展自己的集成电路产业,联发科此时推出的ASIC设计服务可以说是正当其时,把它的经验和IP传承给大陆系统公司和IC设计公司,这是一个发展的良好契机。我很看好这个模式。

联发科当年以turn-key模式帮助大陆功能手机厂商崛起,这次,又以类似的“total solution”方式帮助系统公司和IC设计公司,我看是个不错的模式。

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