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增长态势这样猛,这个半导体产业却不被看好

时间:06-18 来源:半导体行业观察 点击:

摩尔定律减速的影响
如果新节点的开发和采用速度减慢,可以认为 IP 将变得更加稳定。但似乎这个断言与实际发生的情况正好相反。

首先,新节点还在继续。"从 10nm 到 7nm 的节点迁移比 28nm 到 16nm 的节点迁移时间更短。"Cadence 的 Wong 指出,"扩散的速度超过了 IP 供应商支持所有每种新工艺方法的能力。现在有 Bulk CMOS、finFET 和 FD-SOI。我们在同一个时间段有 16nm、14nm、12nm、10nm、7nm 共存。"

甚至更老的节点也在获得复苏。"过去在 40nm 节点时,你可能会有一个低功耗版本和一个高性能版本,"Durdan 说,"当 40nm 节点结束之后,大家都迁移到了下一个节点。但28nm 却继续演化到了今天,现在有原来的 28 HPP 以及 HPM 和 HPL。现在他们还有 HPC 和 HPC+。"

这给 IP 开发商的利润带来了压力。"这是一把双刃剑,因为其确实通过使用这些节点提供了差异化的机会,但同时因为这些节点出现了变体,所以也是一个负担,在下一个变体到来之前要收回投资和赚取利润就变得更加困难了。"Durdan 继续说,"这给 IP 供应商带来了一些困难,因为他们必须进行投资,才能跟上每家代工厂每个工艺节点的每种变体。"

如果客户没有迁移到新的更小的节点,那还会带来新的情况。"我们将如何增加下一代系统的性能?" RISC-V 执行总监 Rick O’Connor 问道,"大家达成共识的看法是专用异构内核,而且是大量这种内核。如果你在打造一款物联网设备,你就不需要服务器级别的机器所使用的所有指令。如果一款物联网设备每隔几分钟才处理几个数据包,那你就不需要用 x86 设备来驱动它。RISC-V 让你可以为下一代你想运行的确切应用构建这些多核异构平台或嵌入式的专门实现的单核。"

事实上,这个行业正在寻求越来越大的多样化。"IP 市场还有巨大的增长空间,但其中大部分都是专用的,"Gary Smith EDA 的首席分析师 Laurie Balch 说,"这个行业的解决方案是开发多种不同解决方案的组合方案,而不是开发一个许多人都可以使用的单一平台。这是针对小众用户的定制产品,在 EDA 行业中,这些产品变化得比工具更快。"

新工艺的快速发展确实给 IP 用户和代工厂带来了潜在的问题。"有很多客户并没有他们自己的 IP,严重依赖于第三方的 IP 生态系统。"Durdan 指出,"如果代工厂不能为他们的节点维持一个可行的第三方 IP 生态系统,那就会限制那些目标是有自己的 IP 的客户。"

不断演化的标准
标准可能有用,也可能毫无帮助。

计算机科学家 Andrew Tanenbaum 在 1981 年写道:"在标准方面,好就好在你有很多标准可选。而且就算你不喜欢所有这些标准,你也只需要等待下一年的模型。"

随着这个思路,标准其实并不稳固。"标准在不断演化,工艺越变越复杂。" Synopsys 解决方案组营销副总裁 John Koeter 说,"所以在一个给定工艺节点,更复杂的协议以及该协议的更艰难的实现不仅会保持价格稳定,甚至还会导致上涨。 PCI Express 很复杂,USB 很复杂,大多数公司只想把它交给一家 IP 提供商,他们希望提供商能为他们的 SoC 需求做好配置。"

这些标准也还有重要的物理 IP 部分,需要专门的设计技巧。

"有两件事在驱动 IP 供应商不得不持续投资。一是工艺技术以及代工厂开发出该工艺技术的变体的速度。另一个是新版本的标准。曾经有 LPDDR4 和 LPDDR4x(低电压版本),然后有了 LPDDR5--在不断演化。"

行业整合
该行业面临的另一个阻力是半导体行业内的整合。这会改变大公司的规模经济吗?

"如果你是一家每年做三款芯片的中小型公司,那么从头开发 IP 将不具有任何成本效益。"Koeter 说,"但如果你是一家每年做 10 或 20 款芯片的大公司,那么就可能改变开发还是购买的经济模式,那么也就可能会内部开发一些 IP。这样做还有一些其它好处,包括更强的控制和更大的灵活性。而且相对通用芯片市场而言,还可以为特定芯片的 IP 做更多优化。"

一些公司可能还有经济激励。One Spin 的 Kelf 解释说:"如果商业模式是基于版税的,当你有两家公司为同一个 IP 支付版税时,它们会整合,否则它们需要为同样的投资支付双倍的版税,它们可以把这笔投资用来开发这个 IP。"

但这个说法似乎和现在发生的情况不符。"有一个有趣的相反的情况。"Durdan,"一些公司认为每个业务单元都需要能自力更生,它们并不相信开发 IP 并将其提供给多家企业的中心化企业组织。过去,它们有大型的中心开发部门,但现在它们是远远更加去中心化的结构。"

这也假定了每个部门都有相同的需求。"产品可能是千差万别的,所以一个业务的需求可能不同于另一个部门的需求。"Durdan 说,"所以即使公司变得更大了,买的晶圆更多了,也不意味着它们会扩张在 IP 方面的投资。"

Koeter 也将这个与 IP 一开始被外包的原因联系了起来。"没有人有足够的工程师可以跟上他们的任务。只是因为它必须要正确地完成,并不意味着这会让芯片不同--所以其基本的平衡没有变化。其次,随着工艺技术的爆发式发展,内部团队不仅必须为一种工艺变体而设计,而且还可能涉及到 3、4或 5 种变体。在这一点上,将其外包给投资了 40 种工艺变体的公司可能更有效。"

NetSpeed 的 Mohandass 也觉得没什么根本变化。"是的,半导体行业内部确实有整合,但这其实有助于 IP 产业。IP 产业是一种购买或开发的决策,人们将会寻找可以直接买来用的 IP,并利用自己的专用技术保存内部的差异化。"

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