ic设计发展及趋势课件

中国的SoC发展费浙平上海2011.4.241中国的SoC发展费浙平1MyAssumptions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2MyAssumptions尽量避免谈及目前和历任服务公司2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’sPresentVCDiPad3主题：快！快！快新技术应用的速度加快05101520Year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4技术推动力4有图有真相5有图有真相5有图有真相6有图有真相6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IC10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810多年构建产业链基本成型~200customersgo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。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10大约以此时间次序出现国内的几个SoC浪潮大唐微电子COMIPStillaGoodMemoryinmyMindMP3MP4TheKaraokePhone11StillaGoodMemoryinmyMind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12一些主流的评论和意见“一代拳王”之说12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设计流程中的关键点moduleNAND

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if(A!=B)Z=1;

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module;架构、算法、coding工艺SiP14设计流程中的关键点moduleNAND架构、算法、codiFoundry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15Foundry将扮演更重要角色架构、算法和coding的重要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16工艺对性能和功耗的超级影响180nm->130nm->理解芯片的成本结构“硬”成本＝Die+PackageDiecost=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。17理解芯片的成本结构“硬”成本＝Die+Package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18工艺带来的挑战需要改进设计方法学和工具大问题是NRE成本的几SoCwithoutSoftwareisjustaSand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19SoCwithoutSoftwareisjusta一个家庭网关设计案例

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Modem

Processor5-10KLinesofMicrocode>100KLinesofAppSW20-50KLinesofProtocolfirmware5-10KLinesofControlCode250-500KLinesoffirmwareOver2MLinesofApplicationSW50-100KLinesofProtocolfirmware250-300KLinesofDSPfirmwareUpto2MLinesofNetworkSW一共超过500万行代码，这是我3年前的数据。20一个家庭网关设计案例Video

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TVDe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=10nsB)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22当“主频”成为标签和符号，这便是必然CurrentGenN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GoodNews?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?24GoodNews?行业需要优秀的系统架构师和软件高手?24产业链转移大量工作机会的转移，而非核心技术的转移25产业链转移大量工作机会的转移，而非核心技术的转移25新的市场机会？电子行业的整体景气指数与国民经济状况紧密相关；有空不妨看看财经动态产业的新增市场机会来源于某些应用升级换代；或是新兴产品形态的普及26新的市场机会？电子行业的整体景气指数与国民经济状况紧密相关；Where/HowDoesInnovationOccur好的大学研究指明未来的一些发展方向历史可以帮助我们发现一些规律和周期有广泛人际网络和更多空闲时间的人更有可能发现机会动用所能企及的所有信息来源在竞争对手之前抓住增长机会有失败准备但是不能毁灭你 的公司（或你自己）从实践中学习阅读27Where/HowDoesInnovationOcSummary这是一个好行业，这是一个坏行业28Summary这是一个好行业，这是一个坏行业28科技 创新 财富29科技 创新 财富29费浙平

feizheping@30费浙平feizheping@30演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！中国的SoC发展费浙平上海2011.4.2432中国的SoC发展费浙平1MyAssumptions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33MyAssumptions尽量避免谈及目前和历任服务公司2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’sPresentVCDiPad34主题：快！快！快新技术应用的速度加快05101520Year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35技术推动力4有图有真相36有图有真相5有图有真相37有图有真相6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38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IC10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3910多年构建产业链基本成型~200customersgo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。40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41大约以此时间次序出现国内的几个SoC浪潮大唐微电子COMIPStillaGoodMemoryinmyMindMP3MP4TheKaraokePhone42StillaGoodMemoryinmyMind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43一些主流的评论和意见“一代拳王”之说12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44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设计流程中的关键点moduleNAND

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module;架构、算法、coding工艺SiP45设计流程中的关键点moduleNAND架构、算法、codiFoundry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46Foundry将扮演更重要角色架构、算法和coding的重要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47工艺对性能和功耗的超级影响180nm->130nm->理解芯片的成本结构“硬”成本＝Die+PackageDiecost=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。48理解芯片的成本结构“硬”成本＝Die+Package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49工艺带来的挑战需要改进设计方法学和工具大问题是NRE成本的几SoCwithoutSoftwareisjustaSand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50SoCwithoutSoftwareisjusta一个家庭网关设计案例

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TVDe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=10nsB)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52工程可以很大，问题可以很细。。。同一个平台上，提高处理器主频当“主频”成为标签和符号，这便是必然CurrentGenNextGenEfficien