ic设计发展及趋势

1中国的SoC发展费浙平上海2011.4.242MyAssumptions尽量避免谈及目前和历任服务公司不谈国家对行业的政策不评价具体公司和产品以熟悉的SoC领域为主希望帮助大家总体上对国内SoC的情况加深了解3主题：快！快！快新技术应用的速度加快“Timetomarket”和“timetovolume”成为口头禅对设计周期的压力？！05101520YearsDVDCellularPCVCRCableTVColorTVB&WTV产品达到第一个百万台销量的时间1930’sPresentVCDiPad4技术推动力IC集成电路的发展包括专用集成电路、存储器、模拟和功率IC等SoC的发展嵌入式处理器和系统集成嵌入式OS和软件的发展与SoC的发展互为支撑，且日趋主导5有图有真相6有图有真相7中国的本土芯片产品及其行业状况Q:你在设计当中采用国产IC的比例有多少？官方统计数据（2010）中国芯片市场规模＝$80B；约占全球市场的1/3中国芯片设计公式中收入＝RMB55b(≈$8.2b)一共大约460家芯片设计公司810多年构建产业链基本成型~200customersgoingtomarket设计Fabless制造Foundry封装、测试系统和整机厂商当前的核心问题是：提高Fabless环节的综合能力（设计、市场、管理）；提升国产（或叫国设？）IC在整机环节的竞争力！虽然我们是一直在追赶、从未有超越；每个环节的供应链上还基本没有自主。但是完整的产业链框架已经建立，有了起飞的基础条件。供应链供应链供应链9国内芯片公司的热门市场应用通用中低端模拟器件（功放、电源、射频etc）专用模拟芯片（图像传感、电视调制解调等）多媒体芯片（音视频处理器）应用处理器（平板、电纸书、学习机等）机顶盒芯片手机基带芯片（展讯等）无线通信（GPS、BT等）细分的行业应用处理器（安防、指纹等）客观地说，最大的应用市场还是来自于“Shanzhai”市场。10大约以此时间次序出现国内的几个SoC浪潮大唐微电子COMIPSoC平台(CPU+DSP)MP3芯片MP4芯片手机多媒体协处理器和应用处理器机顶盒芯片手机基带芯片无线通信芯片（GPS、BT等）高端应用处理器11StillaGoodMemoryinmyMindMP3MP4TheKaraokePhone12一些主流的评论和意见“一代拳王”之说一个技术、人才积累和成熟的过程市场认同国产芯片的过程“山寨”市场的支撑13下一步的发展和挑战于芯片设计业本身，我们大致有了一个从业者群体，可以基本胜任、跟踪并适应行业变化和技术发展趋势Foundry将扮演更重要的角色Software已经非常重要且将更加重要希望能帮助大家更多了解芯片行业14设计流程中的关键点moduleNANDinputA,B;outputZ;if(A!=B)Z=1;elseZ=0;endif;endmodule;架构、算法、coding工艺SiP15Foundry将扮演更重要角色架构、算法和coding的重要性比较直观工艺正成为芯片性能、功耗和成本的最大综合影响因素而且从供应链管理角度来看，Foundry在关键时刻能决定小芯片公司的命运Wafer价格和产能支持16工艺对性能和功耗的超级影响180nm-130nm-90nm-65/55nm-40nm工艺对芯片“领先度”的贡献在增加工艺特征：(poly)线宽晶体管尺寸VDD晶体管尺寸减小电容减小充放电量减小所需VDD减小阈值电压减小所需VDD减小充电电流减小更少的能量实现更快的逻辑翻转（更快、更省电）简单模型17理解芯片的成本结构“硬”成本＝Die+PackageDiecost=Waferprice/gooddieamount先进工艺使得晶体管形状变小单位面积能够集成更多电路同样的芯片需要的diesize更小Gooddieamount=πr2*rate/diesizeNote：在硬成本上国内芯片公司其实处于劣势。18工艺带来的挑战需要改进设计方法学和工具看起来这似乎不是太难；除了一个问题貌似还没有很好的经验来提供答案功耗！！！大问题是NRE成本的几何级上升正在某种程度上改变业态使设计公司也走变得资金密集型，极大提高了中小规模公司和初创公司的难度项目赢利所需的出货量更大；芯片公司规模向大型化靠拢19SoCwithoutSoftwareisjustaSand大型SoC（特别是应用处理器）硬件特性趋于同质化软件重要性硬件软件成为产品的本质特性系统软件的挑战系统大型化，如何坚持嵌入式系统的核心精髓：紧凑、高效、稳定平行处理（多核多线程）下的高效编程应用程序的跨平台兼容性20一个家庭网关设计案例VideoDisplayTVDecodeWirelessxDSLmCVideoProcessingCoreBasebandSignalProcessorOFDMModemProcessor5-10KLinesofMicrocode100KLinesofAppSW20-50KLinesofProtocolfirmware5-10KLinesofControlCode250-500KLinesoffirmwareOver2MLinesofApplicationSW50-100KLinesofProtocolfirmware250-300KLinesofDSPfirmwareUpto2MLinesofNetworkSW一共超过500万行代码，这是我3年前的数据。21工程可以很大，问题可以很细。。。同一个平台上，提高处理器主频一定带来系统整体性能提高吗？（e.g.memoryaccesslatency=10ns）A)CPU=200MHz,memoryaccess=2CPUcycle=10nsB)CPU=250MHz,memoryaccess=3CPUcycle=12ns函数的入口参数个数和次序是问题吗？只前面一定数量的参数能放在寄存器而不是内存里面进行传递程序和数据区的对齐有规则吗？cache访问内存的行为机制是怎样的？底层的问题和优化空间很多，但是被日渐忽视22当“主频”成为标签和符号，这便是必然CurrentGenNextGenEfficiencyPerformanceCurrentGenNextGenEfficiencyPerformance多数情况下软件优化能够带来的性能和功耗优化比例，远大于硬件优化所能企及的程度。当前状况理想状况23谁是功夫熊猫芯片设计流程比较标准化了，国内也拥有了一个比较有经验的工程和中层经理人才库系统架构师和关键软件高手之类的最核心人员成为稀缺从工程师配置来看，多数芯片公司的软件工程师已经5x硬件工程师24GoodNews?行业需要优秀的系统架构师和软件高手行业缺乏优秀的系统架构师和软件高手但是请记住这不是因为大家不知道这件事而是因为这事比较难?28Summary这是一个好行业，这是一个坏行业29科技创新财富30费浙平[e-mail]