预言家称可编程SoC将掀起下一轮半导体热潮

根据索尼公司的企业顾问、业界展望权威Tsugio Makimoto的说法,半导体的下一轮热潮将是带有现场可编程单元的可定制系统级芯片(SoC)和系统级封装(SiP)器件。将于2007年开始的这一新纪元将构筑在现场可编程特性上,而这种特性显示当今设计的特点,Makimoto指出。

创建自动的SoC和SiP器件所需要的新技术包括:无掩膜芯片制造、用于SiP器件的超级互连以及用于设计元件和定义规格的综合电子工艺等。但现场可编程性仍将是个关键部分,Makimoto说。

他于1987年提出的“Makimoto热潮”模型认为,半导体市场将会在10年标准化和10年定制化之间交替地向前发展。当今现场可编程性的盛行巩固了Makimoto作为预言家的声誉。

Makimoto说,电子行业也在进入第二波的数字化时期。第一波是有关个人电脑的,而第二波将集中在消费类电子产品上,众多半导体产品将从模拟转向数字。

一台数字电视中所用半导体的总成本大约比模拟电视中所用的高7倍,Makimoto引用一份报告说。而对数码相机来说,成本增加了约10倍。到2005年时,消费类产品中使用的半导体将超过PC中所用的,Makimoto引用另一份市场研究预测说。

模拟产品的生命一般持续3至5年,他说,但数字产品的生命从开始到结束大约只有1年。数字消费类产品的生命周期比模拟产品更短,这将更大地推动半导体的消费量。

为了应对这么短的生命周期,对于要用在那些产品中的半导体来说,“现场可编程性是必需的,”Makimoto说。

消费类电子产品向数字电路的迅速转移以及更短的面市时间都证实了Makimoto的预测。1995年,他提出了一个转折点概念,达到该点时,对于设计师来说从成本的角度FPGA比ASIC更合理。他当时说,对于那些需要一个5万门器件、运行在50 MHz、总产量5万台的应用,FPGA更有优势。到2000年时转折点已经变了,对于那些需要10万门器件、运行在100 MHz、总产量10万台的应用,FPGA更经济合算。

到2005年时,FPGA的转折点将是针对30万门的300MHz产品、产量为30万台的应用,他说。

SoC器件预计在未来的数字消费类产品中将扮演一个重要角色,它们可改善性能,降低功耗,并且相比板级解决方案所用芯片的数目更少。但SoC设计的生产率较低,同时光刻、掩膜和测试的费用都在上涨。

SoC会有赚钱的一天吗？“某些情况下是的,但不总是这样,”Makimoto说,“辅以SiP器件是一个解决办法；可编程性是另一种办法。

他指出,现场可编程技术将以许多形式出现,而不仅仅是FPGA。

一个潜在的发展方向是,在传统SoC中集成一块可编程逻辑,从而创建出灵活的硬件。可重配置处理器就是这种硬件的可能例子之一。

索尼最近推出了一款可重配置的处理器,它在一块芯片上集成了一个CPU和一个可重配置的“虚拟移动引擎”(VME)。虽然可重配置计算以前都是用在大规模的数据处理通信器件中,但索尼说它将把这款VME瞄准移动系统,以期在降低功耗的同时增加其功能性。

该VME的可重配置架构可根据它必须执行哪个任务来动态地改变其逻辑操作。索尼的自适应转换音频编码(Atrac-3)器件是一款音频解码器芯片,用于光学MiniDisc系统,它的功耗为4毫瓦,大约是执行同样解码功能的DSP功耗的1/4,Makimoto说。索尼目前将这款可重配置处理器用在其Net Walkman和CD Walkman产品中。

作者:原好子