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| 探討全球集成電路產(chǎn)業(yè)整合與嵌入式系統發(fā)展 |
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| 文章來(lái)源： 更新時(shí)間：2016/3/14 14:08:00 |
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最近兩年集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)生了許多變化，并呈現出以下三個(gè)特點(diǎn)：第一，并購頻繁。Intel斥資167億美元并購Altera，Avago 耗費370億美元并購Broadcom，NXP花費 118億美元收購了飛思卡爾。全球集成電路產(chǎn)業(yè)并購數量和金額屢創(chuàng )新高，其中許多是嵌入式系統芯片公司，行業(yè)增速放緩使這些知名半導體廠(chǎng)商不得不抱團取暖。第二，以蘋(píng)果、三星和華為為代表的整機公司投入到芯片設計的行列，大大改變了產(chǎn)業(yè)的格局。Intel收購Altera形成了CPU+FPGA模式，蘋(píng)果收購P.A.SEMI形成了系統+硅模式。第三，PC、手機出貨放緩，全球半導體增速減慢，芯片企業(yè)正在瞄準以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新興產(chǎn)業(yè)。
嵌入式系統聯(lián)誼會(huì )在時(shí)隔5年后，再次討論集成電路產(chǎn)業(yè)與嵌入式系統發(fā)展，客觀(guān)剖析現在的產(chǎn)業(yè)情況并預測未來(lái)趨勢。本次會(huì )議邀請了業(yè)界專(zhuān)家、學(xué)者到會(huì )發(fā)言，分享他們對集成電路和嵌入式系統技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理解，共謀中國集成電路和嵌入式系統產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展新機遇。
北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院院長(cháng)張興教授
--后摩爾時(shí)代的微納電子技術(shù)
什么是后摩爾時(shí)代？除了增加芯片的面積、縮小器件的尺寸之外，還有一個(gè)標志性的特點(diǎn)就是傳統的平面結構和一些傳統的材料無(wú)法滿(mǎn)足微處理器的要求，因此要引入新的器件結構和材料體系，我們稱(chēng)之為后摩爾時(shí)代。后摩爾時(shí)代，速度與功耗的矛盾成為微電子技術(shù)發(fā)展過(guò)程中一個(gè)最重要的瓶頸。張教授認為，后摩爾時(shí)代的重點(diǎn)是低功耗驅動(dòng)。
張教授預測了后摩爾時(shí)代微納電子技術(shù)的發(fā)展趨勢：第一，半導體器件會(huì )按照摩爾定律繼續按比例縮小下去；第二，半導體器件會(huì )更加多樣化；第三，會(huì )出現全新原理的器件，如納電子、碳基、量子等；第四，微電子除了往小發(fā)展之外，所表現出來(lái)的另外一個(gè)方向就是往大的方向發(fā)展，如有機半導體等。
張教授認為，微電子技術(shù)到了后摩爾時(shí)代，應用處理器領(lǐng)域將大有作為！在嵌入式CPU當中，華為的CPU測試結果非常好，可以與Intel等大公司一較高下。在應用驅動(dòng)方面，對中國人來(lái)講是非常好的機遇，與應用相結合、找到更適合其特點(diǎn)的CPU存儲器以及其他各種傳感器電路，中國企業(yè)將會(huì )擁有更加廣闊的天地。
中科院計算所計算機體系結構國家重點(diǎn)實(shí)驗室張志敏研究員
--高性能嵌入式處理器技術(shù)的發(fā)展趨勢及對策
隨著(zhù)智能手機的快速發(fā)展，其運行速度越來(lái)越快，這與處理器芯片的集成有很大的關(guān)聯(lián)，集成的SoC發(fā)揮了重大作用，不斷地推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，可以說(shuō)SoC芯片無(wú)處不在！SoC的發(fā)展要緊跟計算機體系結構的發(fā)展，尤其是在計算機業(yè)界，大家逐步意識到，微處理器結構的發(fā)展已經(jīng)成為一個(gè)很重要的分支。SoC的發(fā)展離不開(kāi)應用領(lǐng)域，與應用脫節勢必會(huì )帶來(lái)各種各樣的問(wèn)題。目前，SoC的發(fā)展全部基于總線(xiàn)技術(shù)，包括基于交叉開(kāi)關(guān)陣列的，以及基于網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò )的。SoC的發(fā)展會(huì )越來(lái)越復雜，比如多核SoC的集成度在不斷攀升。
張志敏研究員談到，嵌入式處理器的發(fā)展的確為嵌入式產(chǎn)業(yè)注入了一股動(dòng)力，事實(shí)上嵌入式處理器是與嵌入式軟件交替發(fā)展的，如果處理器配套的軟件跟不上，那么其應用發(fā)展必然存在很多問(wèn)題�，F今，推動(dòng)SoC發(fā)展的一個(gè)是智能手機，另一個(gè)是工業(yè)控制應用，對消費者而言，可穿戴技術(shù)亦是一個(gè)重要因素。
京微雅格王海力博士
--FPGA發(fā)展的昨天、今天和明天
2013年以來(lái)，ASIC設計公司數量基本上呈負增長(cháng)，王海力博士認為，最主要的一個(gè)原因是ASIC投入研發(fā)的費用非常高。雖然FPGA是一個(gè)相對小眾的市場(chǎng)，但是它的作用和不可取代性卻非常高。
縱觀(guān)市場(chǎng)，FPGA 14 nm工藝的產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，Xilinx、Altera這兩家公司都在14 nm和16 nm之間的工藝節點(diǎn)上開(kāi)始量產(chǎn)產(chǎn)品，而規模小一些的公司則在65 nm和90 nm工藝產(chǎn)品線(xiàn)上生產(chǎn)產(chǎn)品。京微雅格公司是FPGA產(chǎn)業(yè)的跟隨者，王海力博士表示，緊隨Xilinx的步伐，制定自己的戰略部署，一步一步地縮小差距，這才是國產(chǎn)FPGA要走的路。
FPGA自然也會(huì )進(jìn)入到IoT領(lǐng)域，京微雅格正在與國內的廠(chǎng)商共謀IoT產(chǎn)業(yè)計劃，相信適用國產(chǎn)FPGA產(chǎn)品的領(lǐng)域會(huì )越來(lái)越廣泛。未來(lái)的20年間，FPGA將會(huì )嵌入到所有SoC產(chǎn)品中，因此它“明天”的發(fā)展將會(huì )非常美好！
華登國際王林副總經(jīng)理
--中國半導體新格局及嵌入式軟件發(fā)展機會(huì )
王林副總經(jīng)理談到，軟硬件結合是嵌入式系統發(fā)展的大趨勢，從嵌入式系統出發(fā)，首先芯片、軟件是新技術(shù)發(fā)展的一個(gè)很好的載體�？v觀(guān)全球的半導體產(chǎn)業(yè)，最近幾年并不理想。在20世紀七八十年代，半導體產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)黃金的飛速增長(cháng)期，正是那時(shí)造就了美國的硅谷，但是現在硅谷做芯片的公司寥寥無(wú)幾，更多的是從事與Facebook、亞馬遜、Uber等互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的創(chuàng )業(yè)。這也從另一個(gè)側面證明，半導體技術(shù)發(fā)展已經(jīng)趨于平緩。
然而，近10年內中國市場(chǎng)的半導體技術(shù)產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售額增長(cháng)了5倍，華登國際認為，中國是一個(gè)十分有潛力的半導體市場(chǎng)。最近，華登國際在中國的投資做了一些積極調整，主要基于以下兩個(gè)原因：一是中國市場(chǎng)還有很大成長(cháng)空間；二是看到許多新技術(shù)的出現，如IoT、醫療產(chǎn)業(yè)等。
越來(lái)越多的公司選擇軟硬相結合的方式來(lái)打造適合消費者使用的產(chǎn)品，很多公司在芯片設計上的投入越來(lái)越大，從嵌入式系統的角度，他們越來(lái)越懂得自己需要什么樣的芯片，以及芯片和嵌入式系統應該怎樣結合才能發(fā)揮出芯片本身最大的功能。王林副總經(jīng)理認為，在軟硬相結合方面，嵌入式軟件的發(fā)展方向和芯片設計、整個(gè)系統規劃、芯片的架構定義，都是大家要多思考、多加考量的方面，軟硬件結合得好，才能在行業(yè)中獲得優(yōu)勢。
AMD公司大中華區軟件合作及解決方案高級經(jīng)理時(shí)昕博士
--集成電路近期的熱點(diǎn)方向
半導體產(chǎn)業(yè)的黃金時(shí)代已經(jīng)過(guò)去，引用小米公司雷總的話(huà)：暴風(fēng)已經(jīng)走了，臺風(fēng)演習已經(jīng)不在半導體產(chǎn)業(yè)，也不在系統廠(chǎng)商這邊，風(fēng)向已經(jīng)轉移到下一個(gè)地方。時(shí)昕博士分析到，下一個(gè)產(chǎn)業(yè)的崛起將在軟件和互聯(lián)網(wǎng)方向。后智能手機時(shí)代，一個(gè)重要的思維理念就是，我（廠(chǎng)商）有什么樣的需求，我有什么樣的市場(chǎng)，我有什么樣的應用，從而決定可能要去開(kāi)發(fā)哪些方面的芯片，這是根本上的一個(gè)變化。
AMD看好幾個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域的發(fā)展，并為此做了積極準備，其中一個(gè)是機器學(xué)習，另一個(gè)是VR（虛擬現實(shí)）技術(shù)。時(shí)昕博士談到，在機器學(xué)習中，服務(wù)器的建設非常重要，AMD擅長(cháng)做服務(wù)器的半定制芯片，而且在Xbox、 PlayStation等游戲產(chǎn)品領(lǐng)域，大部分芯片都源自AMD。而在VR領(lǐng)域，很重要的一點(diǎn)就是GPU—圖像處理技術(shù)，這部分是AMD的傳統強項，2006年收購ATI使其GPU技術(shù)又提升了一個(gè)臺階。
此外，AMD瞄準了一個(gè)前景很好的市場(chǎng)—醫療設備。醫療設備對圖形、圖像的要求非常高，如X光機、CT或核磁共振，它們對圖像的分辨率、速度有特別高的要求。AMD的優(yōu)勢是：CPU和GPU集成在一起，可做到完全統一尋址處理，這樣的好處是整個(gè)系統的延時(shí)和功耗都得到顯著(zhù)提升，十分適合高精度的醫療設備。
討論環(huán)節百家爭鳴
討論環(huán)節，NXP（中國）有限公司數字網(wǎng)絡(luò )軟件解決方案部總監楊欣欣博士做了引導發(fā)言，主要介紹了SoC、Linux的最新發(fā)展。他談到，近幾年SoC呈現出多核、架構集中、異構同時(shí)存在的特點(diǎn)。一個(gè)CPU可能計算能力很強，但真正用到一個(gè)專(zhuān)用的市場(chǎng)中會(huì )發(fā)現，其中有很多問(wèn)題：首先，很多時(shí)候CPU用軟件去實(shí)現專(zhuān)用的算法，比不上DSP或者FPGA；其次，CPU如果承擔這些任務(wù)，會(huì )導致負載很大。這也是近期嵌入式處理器和嵌入式SoC發(fā)展的一些特點(diǎn)。在軟件定義網(wǎng)絡(luò )里面有許多需要虛擬化的東西，比如VNF（Virtual Network Function），這也是Linux發(fā)展的一個(gè)方向。而Linux怎樣來(lái)支持軟件定義網(wǎng)絡(luò )（SDN）？它是通過(guò)VNF這樣一種形式提供的，這樣的變化也是Linux的發(fā)展潮流之一。
此外，六合萬(wàn)通壽國梁總經(jīng)理、清華同方總經(jīng)理助理沈仲軍、原TI市場(chǎng)經(jīng)理鄭小龍、太原理工大學(xué)常曉明教授、北京工業(yè)大學(xué)嚴海蓉副教授作了即興發(fā)言。在嵌入式系統聯(lián)誼會(huì )秘書(shū)長(cháng)何小慶的主持下，與會(huì )者就“用互聯(lián)網(wǎng)+IC能修煉中國半導體市場(chǎng)嗎”、“示范性微電子學(xué)院能否滿(mǎn)足集成電路發(fā)展對高素質(zhì)人才的迫切需求”、“未來(lái)芯片的集成度越來(lái)越高，光纖的問(wèn)世距離高集成度的實(shí)現還有多久”、“芯片廠(chǎng)商直接把算法封裝到芯片內部，很多嵌入式軟件公司會(huì )不會(huì )逐漸死掉”等問(wèn)題做了熱烈的討論。
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