ic设计发展及趋势

中国的SoC发展费浙平上海2011.4.241MyAssumptions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有图有真相5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710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8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10StillaGoodMemoryinmyMindMP3MP4TheKaraokePhone11一些主流的评评论和意见“一代拳王””之说一个技术、人人才积累和成成熟的过程市场认同国产产芯片的过程程“山寨”市场场的支撑12下一步的发展展和挑战于芯片设计业业本身，我们们大致有了一一个从业者群群体，可以基基本胜任、跟跟踪并适应行行业变化和技技术发展趋势势Foundry将扮演更更重要的角色色Software已经非非常重要且将将更加重要希望能帮助大大家更多了解解芯片行业13设计流程中的的关键点moduleNANDinputA,B;outputZ;if(A!=B)Z=1;elseZ=0;endif;endmodule;架构、算法、、coding工艺SiP14Foundry将扮演更重要角角色架构、算法和和coding的重要性性比较直观工艺正成为芯芯片性能、功功耗和成本的的最大综合影影响因素而且从供应链链管理角度来来看，Foundry在在关键时刻能能决定小芯片片公司的命运运Wafer价价格和产能能支持15工艺对性能和和功耗的超级级影响180nm->130nm->90nm->65/55nm->40nm工艺对芯片““领先度”的的贡献在增加加工艺特征：(poly)线宽晶体管尺尺寸VDD晶体管尺寸减减小电电容减小充放电量量减小所需VDD减减小阈阈值电压减减小所需VDD减减小充充电电流减减小更少的能量实实现更快的逻逻辑翻转（更快、更省省电）简单模型16理解芯片的成成本结构“硬”成本＝＝Die+PackageDiecost=Waferprice/gooddieamount先进工艺使得得晶体管形状状变小单位面积能够够集成更多电电路同样的芯芯片需要的diesize更小Gooddieamount=πr2*rate/diesizeNote：在在硬成本上国国内芯片公司司其实处于劣劣势。17工艺带来的挑挑战需要改进设计计方法学和工工具看起来这似乎乎不是太难；；除了一个问问题貌似还没没有很好的经经验来提供答答案功耗！！！大问题是NRE成本的几几何级上升正正在某种程度度上改变业态态使设计公司也也走变得资金金密集型，极极大提高了中中小规模公司司和初创公司司的难度项目赢利所需需的出货量更更大；芯片公公司规模向大大型化靠拢18SoCwithoutSoftwareisjustaSand大型SoC（特别是应用用处理器）硬硬件特性趋于于同质化软件重要性>硬件软件成为产品品的本质特性性系统软件的挑挑战系统大型化，，如何坚持嵌嵌入式系统的的核心精髓：：紧凑、高效效、稳定平行处理（多多核多线程））下的高效编编程应用程序的跨跨平台兼容性性19一个家庭网关关设计案例Video

Display

TVDecodeWirelessxDSLmCVideoProcessingCoreBasebandSignalProcessorOFDMModemProcessor5-10KLinesofMicrocode>100KLinesofAppSW20-50KLinesofProtocolfirmware5-10KLinesofControlCode250-500KLinesoffirmwareOver2MLinesofApplicationSW50-100KLinesofProtocolfirmware250-300KLinesofDSPfirmwareUpto2MLinesofNetworkSW一共超过500万行代码码，这是我3年前的数据据。20工程可以很大大，问题可以以很细。。。。同一个平台上上，提高处理理器主频一定定带来系统整整体性能提高高吗？（e.g.memoryaccesslatency=10ns）A)CPU=200MHz,memoryaccess=2CPUcycle=10nsB)CPU=250MHz,memoryaccess=3CPUcycle=12ns函数的入口参参数个数和次次序是问题吗吗？只前面一定数数量的参数能能放在寄存器器而不是内存存里面进行传传递程序和数据区区的对齐有规规则吗？cache访访问内存的行行为机制是怎怎样的？底层的问题和和优化空间很很多，但是被被日渐忽视21当“主频”成成为标签和符符号，这便是是必然CurrentGenNextGenEfficiencyPerformanceCurrentGenNextGenEfficiencyPerformance多数情况下软软件优化能够够带来的性能能和功耗优化化比例，远大大于硬件优化化所能企及的的程度。当前状况理想状况22谁是功夫熊猫猫芯片设计流程程比较标准化化了，国内也也拥有了一个个比较有经验验的工程和中中层经理人才才库系统架架构师师和关关键软软件高高手之之类的的最核核心人人员成成为稀稀缺从工程程师配配置来来看，，多数数芯片片公司司的软软件工工程师师已经经>5x硬硬件工工程师师23GoodNews?行业需需要优优秀的的系统统架构构师和和软件件高手手行业缺缺乏优优秀的的系统统架构构师和和软件件高手手但是请请记住住这不是是因为为大家家不知知道这这件事事而是因因为这这事比比较难难?24产业链链转移移大量工工作机机会的的转移移，而而非核核心技技术的的转移移25新的市市场机机会？？电子行行业的的整体体景气气指数数与国国民经经济状状况紧紧密相相关；；有空空不妨妨看看看财经经动态态产业的的新增增市场场机会会来源源于某某些应应用升升级换换代；；或是是新兴兴产品品形态态的普普及26Where/HowDoesInnovationOccur好的大大学研研究指指明未未来的的一些些发展展方向向历史可可以帮帮助我我们发发现一一些规规律和和周期期有广泛泛人际际网络络和更更多空空闲时时间的的人更更有可可能发发现机机会动用所所能企企及的的所有有