物聯(lián)網(wǎng)與自駕車做領(lǐng)頭羊 模擬與混合信號(hào)成IC設(shè)計(jì)主流
明導(dǎo)國際(Mentor Graphics)總經(jīng)理Ravi Subramanian撰文指出,受到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)發(fā)展與汽車陸續(xù)采用先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS),帶動(dòng)新一波模擬與混合訊號(hào)IC(mixed-signal IC)市場需求成長,也影響到后續(xù)工具設(shè)計(jì)的發(fā)展。
Subramanian表示,以2014年整體半導(dǎo)體廠商成長速度排行來看,Skyworks、博世(Bosch)、恩智浦(NXP)、英飛凌(Infineon)、安森美半導(dǎo)體(On Semiconductor)與Qorvo排行可謂前段班。
Subramanian認(rèn)為能讓上述廠商有此優(yōu)異表現(xiàn)原因,在于受到下列成長來源激勵(lì),例如汽車等新電子平臺(tái)崛起、云端與其對(duì)資料中心與伺服器帶來影響以及帶動(dòng)超低功耗與安全需求的物聯(lián)網(wǎng)興起等。
由于支援電子平臺(tái)需要的服務(wù)與應(yīng)用程式(App)正迅速改變,市場成長來源也跟著改變。因此,汽車、通訊與工業(yè)及醫(yī)療市場將帶動(dòng)半導(dǎo)體往前成長,取代傳統(tǒng)運(yùn)算與消費(fèi)性電子產(chǎn)品部門。
服務(wù)與App對(duì)電子平臺(tái)帶來影響,也可從下列例子略知一二,包括物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展讓垂直市場出現(xiàn)整合,而且主微控制器(MCU)、應(yīng)用程式處理器與連線IC功耗目標(biāo)也須降低3~10倍。換言之,Wi-Fi接收器耗電必須僅為上一代10%,但同時(shí)須維持一樣處理能力,微處理器也必須達(dá)到低功耗要求。
Subramanian認(rèn)為,未來的ADAS系統(tǒng)發(fā)展,汽車平臺(tái)必須處理來自不同影像處理器提供的影像以便辦認(rèn)并提供駕駛即時(shí)資訊,也將為影像感測器、汽車網(wǎng)路與資料流處理器等產(chǎn)品帶來新的設(shè)計(jì)要求。
在上述新平臺(tái)中,又以在單一晶粒上采模擬與數(shù)位電路設(shè)計(jì)IC為關(guān)鍵角色之一。另外,新平臺(tái)的模擬與混合訊號(hào)(mixed-signal)功能也在增加,例如連線、網(wǎng)路、電源管理、感測器、應(yīng)用程式處理與存儲(chǔ)器工作。
不過,即使是幾乎以模擬為主IC,例如車用及工業(yè)App也必須整合數(shù)位內(nèi)容以便在新的整合系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)作,因此也對(duì)制程帶來影響。預(yù)計(jì)2020年有5成設(shè)計(jì)專案尺寸將超過130奈米以上,3成設(shè)計(jì)專案則會(huì)采28~65奈米制程。
模擬與混合訊號(hào)內(nèi)容成長后,除影響電路模擬器等工具設(shè)計(jì)并讓電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)廠商策略開始調(diào)整,以便能繼續(xù)追求成長并搶下模擬與混合訊號(hào)IC設(shè)計(jì)市場。
Subramanian表示,電路模擬的產(chǎn)品需求已逐漸與傳統(tǒng)模擬IC、奈米混合訊號(hào)IC、系統(tǒng)單芯片(SoC)與存儲(chǔ)器IC市場有所不同。在傳統(tǒng)模擬IC市場上,產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要是受整合電壓域(Voltage Domain)的平臺(tái)控制帶動(dòng),而在奈米混合訊號(hào)IC市場上,低功耗混合訊號(hào)MCU與接收器已出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。
至于在SoC上,則讓提供多數(shù)I/O寬頻的高速介面來服務(wù)龐大資料,在存儲(chǔ)器市場上,DRAM則已在新的伺服器系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)找到出路。服務(wù)與App將帶動(dòng)平臺(tái)演變的腳步而平臺(tái)改變,則會(huì)帶動(dòng)模擬與混合訊號(hào)技術(shù)整合方向,最后則影響設(shè)計(jì)與驗(yàn)證IC功能的工具應(yīng)該如何設(shè)計(jì)。