[原创] Socionext刘珲:ASIC业务未来还大有可为

2019-12-18
14:00:05
来源: 半导体行业观察


今年11月,苹果曾经的iPod ASIC供应商eSilicon宣布将其业务进行拆分出售;而更早之前的5月,格芯也将其ASIC业务Avera Semiconductor出售给了Marvell。虽然这两个厂商各有考量,但因为EDA和IP厂商提供的产品越来越完善,台积电等晶圆代工厂的服务也越来越周到,不禁让人以为,芯片设计似乎已经成为了一件很简单的事情。



同时,这也在业内引发了一个新的思考——ASIC业务是否还有未来?针对这一论调,Socionext中国事业部总经理刘珲在接受半导体行业观察采访时告诉记者:“ASIC业务未来大有可为!”




5G和AI等应用让ASIC大有可为



ASIC的兴起,源于现代新兴领域对专用芯片的需求。而根据刘珲的观点来看,则是近年来进入爆发期的5G和AI等新兴应用的崛起,为ASIC带来了更高的需求量。


从5G的发展来看,在数据传输速率得到大幅度提升的情况下,传输时间间隔(TTI)却要成倍地缩短,因此,需要增加5G基站密度,这也就意味着要加快5G基础设施的建设,这就势必带来了相关芯片的需求。刘珲预测,2021年5G基础设施建设将进入加速阶段,到2022年进入到比较完善的阶段,这就给相关的ASIC业务带来了巨大的成长空间。具体而言则是由以下几点因素推动的:


首先,与4G相比,5G基础设施建设的挑战之一是要应对多样化的基站设计。目前,“宏基站为主,小基站为辅”的组网方式被视为是未来网络覆盖提升的主要途径。按照这种市场趋势来看,宏基站将成为部署5G基础设施的关键。5G 宏基站主要以 AAU+ DU+CU 的模式呈现,其中 DU/CU则主要以数字芯片为核心,其具体形态为ASIC或FPGA。ASIC的优势在于在某些特定场景下运行效率最高,也具有成本的优势。


其次,从5G生态模式上看,ORAN(open radio access network)将打破传统运营商所建立的生态。据相关资料显示,ORAN将把C-RAN联盟和xRAN论坛的工作结合起来,其主要目的是推动无线接入网络的发展,使它们比上一代更开放,更智能。而通过ORAN Alliance参考设计为虚拟化的网络元素配备开放的标准化接口。刘珲表示:“国内已经有企业在迎合运营商推动ORAN,并进行了小基站的开发。”小基站同样也需要ASIC的助力,他表示,小基站的后续量产将带给5G新的活力,Socionext非常关注这方面的发展。


除5G应用外,高性能和低功耗的ASIC也成为了AI的新宠儿。


据相关调研机构数据显示,由于未来人工智能芯片将会同时具备推理和训练功能,需要相关芯片能够在低功耗的工作状态下完成海量数据的处理。ASIC定制化的特点使其能够针对不同环境达到最佳适应状态,也被视为是执行 AI 算法最优的产品。因此,越来越多的厂商开始采用ASIC进行深度学习的算法加速。


根据市调机构Ovum预估,2018~2025年,ASIC的市占率将从11%大幅增加至48%。Ovum调查报告指出,在2016年,云端(包含企业、数据中心等)为深度学习芯片的主要营收领域,占到80%。不过,到了2025年,此比例将会改变,转变成边缘端(Edge)占据80%,而云端的比例则降为20%。


此外,刘珲还指出,正在升温的智能汽车也是ASIC的动力所在。但和其他应用不一样,汽车芯片对可靠性有很高的要求,这就给相关的服务商提出了更严格的要求。在刘珲看来,这正是Socionext所擅长的,这份底气源自于Socionext在软硬件方面的实力。



源自IDM,雄厚的软硬实力


由富士通和松下的系统半导体事业在2015年合并而成的Socionext继承了富士通在ASIC领域的多年经验。官方资料显示,公司在定制化SoC方面拥有长达四十多年的经验,积累了丰富的IP和技术。


基于此,针对定制化SoC解决方案的开发,Socionext可以根据应用特征、开发周期、开发成本等提供基于ASSP的定制开发、基于通用处理器的开发、基于平台的开发以及包括IP在内的全定制开发四种开发模式,为企业级大规模数据中心、4G/5G基础设施、人工智能及深度学习应用、自动驾驶等应用提供创造型解决方案。


其中,在基于通用处理器的开发方面,通过搭载高性能CPU和GPU、高速接口以及低功耗的系统开发,Socionext可以提供低成本并且短期内可以实现的通用处理器,公司把该通用处理器定位为平台SoC。用户独创功能可以通过低成本的技术内嵌到定制LSI中,并且以和平台SoC组合的方式来构建新的系统。通过这种方式,可以降低处理器周边和高速I/O部分的设计风险,从而大幅度地控制开发成本。另外,通过可选的SiP (system in a package)技术,还可以实现芯片的一体化。


能做到这个,与Socionext在IP方面的积累有莫大的关系。


以“SynQuacer ™”服务器解决方案为例,SynQuacer是一款集成了24个Arm Cortex-A53的多核处理器。经优化后的SynQuacer处理器,可实现低功耗大批数据处理,通过Arm Trusted Zone的安全功能,它能广泛应用于各类高可靠性应用。刘珲表示:“以SynQuacer处理器为平台,Socionext未来会将其扩展至ASIC业务中。”


Socionext在IP方面除了自有的CPU外还拥有流媒体编解码、ISP、高速ADC/DAC、SerDes IP等丰富IP,并积极与第三方合作,为全球客户提供全方面的IP。高性能芯片不仅需要有优秀的芯片设计团队,还依赖于先进的生产工艺。Socionext支持市面上主流的先进工艺节点,从28nm到5nm,根据客户的产品应用和IP组合为客户提供最为合适的设计服务。“未来我们会持续以高端积累的电路技术为核心推进开发,提供稳定、先进的IP”,刘珲强调。


在本届ICCAD展会上,Socionext展示了其SEERIS 2D图形IP。据悉,基于可构建模块概念,该IP专注于2D操作,包括显示控制和视频捕获的图形处理单元,通过编排组合使之成为系统级别的复杂图形子系统。凭借其通用、灵活且经过硅验证的特点,它广泛适用于各种类型、尺寸和分辨率的SoC片上系统。



深耕功能安全,助力中国汽车芯




笔者在与刘珲的多次交流中,都一直被传递着一个观点,那就是Socionext在汽车芯片方面有很强的实力,尤其是在功能安全方面更是业界领导者。


据介绍,Socionext(包括之前的富士通时代)在汽车电子设计方面拥有长达十五年的设计经验,汽车电子SoC(ASSP+ASIC)累积出货量多达1.1亿片以上。刘珲进一步指出:“Socionext看好汽车领域的长期发展趋势,我们在智能驾舱、ADAS高级辅助驾驶系统、车联网等领域看到显著的增长机会。”同时,他也表示,车规级芯片与普通芯片相比,需要满足高安全性、高可靠性、高稳定性的技术标准要求,需要经过严苛的研发、制造、封装、测试和认证等流程,难度非常大。


汽车芯片要想成功应用于实际,其安全性必须有所保障,需要先通过AECQ100和ISO16949这两个认证。而这两个认证都对汽车芯片的要求极为严格,汽车芯片的新入者往往会因为研发经验不足,而无法通过这两项认证。


国内现在有很多厂商在发力汽车芯片市场。对此,刘珲表示:“国内的汽车芯片厂商可以借助Socionext这样的厂商,帮助他们更快地完成从传统芯片到车规级芯片的转变。”


在汽车功能安全方面,Socionext能够根据车规需求,确定车规级汽车功能安全指标,通过与Tire 1厂商沟通交涉,定义模块级汽车功能安全目标,并与芯片模块供应商合作,确定SoC级汽车功能安全目标,Socionext作为SoC-ASIC供应商,在与每个合作伙伴的协助下,致力于实现目标ASIL级SoC的提供。




从介绍中我们得知,Socionext在汽车SoC方面所拥有的独特的技术得益于其全球领先的低功耗和小型ADC/DAC技术、可针对客户需求定制模拟IP、丰富的激光雷达(ASIC)开发的经验\丰富的车规级定制化SoC设计经验、丰富的CPU平台开发经验和功能安全经验,以及自研的模拟、标准单元、低功耗SRAM。


拥有如此雄厚的实力,在这个5G、AI以及汽车即将爆发的时候,全球第二大体量的ASIC厂商的Socionext,必然能在当中扮演重要的角色。尤其是对于国内有志于从事汽车芯片研发的企业来说,这绝对是一个前所未有的新契机。



*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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