預言家稱可編程SoC將掀起下一輪半導體熱潮

根據索尼公司的企業顧問、業界展望權威Tsugio Makimoto的說法，半導體的下一輪熱潮將是帶有現場可編程單元的可定制系統級芯片(SoC)和系統級封裝(SiP)器件。將于2007年開始的這一新紀元將構筑在現場可編程特性上，而這種特性顯示當今設計的特點，Makimoto指出。

創建自動的SoC和SiP器件所需要的新技術包括：無掩膜芯片制造、用于SiP器件的超級互連以及用于設計元件和定義規格的綜合電子工藝等。但現場可編程性仍將是個關鍵部分，Makimoto說。


他于1987年提出的“Makimoto熱潮”模型認為，半導體市場將會在10年標準化和10年定制化之間交替地向前發展。當今現場可編程性的盛行鞏固了Makimoto作為預言家的聲譽。


Makimoto說，電子行業也在進入第二波的數字化時期。第一波是有關個人電腦的，而第二波將集中在消費類電子產品上，眾多半導體產品將從模擬轉向數字。

一臺數字電視中所用半導體的總成本大約比模擬電視中所用的高7倍，Makimoto引用一份報告說。而對數碼相機來說，成本增加了約10倍。到2005年時，消費類產品中使用的半導體將超過PC中所用的，Makimoto引用另一份市場研究預測說。


模擬產品的生命一般持續3至5年，他說，但數字產品的生命從開始到結束大約只有1年。數字消費類產品的生命周期比模擬產品更短，這將更大地推動半導體的消費量。


為了應對這么短的生命周期，對于要用在那些產品中的半導體來說，“現場可編程性是必需的，”Makimoto說。


消費類電子產品向數字電路的迅速轉移以及更短的面市時間都證實了Makimoto的預測。1995年，他提出了一個轉折點概念，達到該點時，對于設計師來說從成本的角度FPGA比ASIC更合理。他當時說，對于那些需要一個5萬門器件、運行在50 MHz、總產量5萬臺的應用，FPGA更有優勢。到2000年時轉折點已經變了，對于那些需要10萬門器件、運行在100 MHz、總產量10萬臺的應用，FPGA更經濟合算。


到2005年時，FPGA的轉折點將是針對30萬門的300MHz產品、產量為30萬臺的應用，他說。


SoC器件預計在未來的數字消費類產品中將扮演一個重要角色，它們可改善性能，降低功耗，并且相比板級解決方案所用芯片的數目更少。但SoC設計的生產率較低，同時光刻、掩膜和測試的費用都在上漲。
SoC會有賺錢的一天嗎？“某些情況下是的，但不總是這樣，”Makimoto說，“輔以SiP器件是一個解決辦法；可編程性是另一種辦法。


他指出，現場可編程技術將以許多形式出現，而不僅僅是FPGA。


一個潛在的發展方向是，在傳統SoC中集成一塊可編程邏輯，從而創建出靈活的硬件。可重配置處理器就是這種硬件的可能例子之一。


索尼最近推出了一款可重配置的處理器，它在一塊芯片上集成了一個CPU和一個可重配置的“虛擬移動引擎”(VME)。雖然可重配置計算以前都是用在大規模的數據處理通信器件中，但索尼說它將把這款VME瞄準移動系統，以期在降低功耗的同時增加其功能性。


該VME的可重配置架構可根據它必須執行哪個任務來動態地改變其邏輯操作。索尼的自適應轉換音頻編碼(Atrac-3)器件是一款音頻解碼器芯片，用于光學MiniDisc系統，它的功耗為4毫瓦，大約是執行同樣解碼功能的DSP功耗的1/4，Makimoto說。索尼目前將這款可重配置處理器用在其Net Walkman和CD Walkman產品中。