ic设计发展及趋势.ppt

1、中国的SoC发展,2011.4.24,My Assumptions,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,主题：快！快！快,新技术应用的速度加快 “Time to market” 和 “time to volume”成为口头禅 对设计周期的压力？！,0,5,10,15,20,Years,DVD,Cellular,PC,VCR,Cable TV,Color TV,B output Z; if (A != B) Z = 1; else Z = 0; end if; end module;,架

2、构、算法、coding,工艺,SiP,Foundry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,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）

3、,简单模型,理解芯片的成本结构,“硬”成本 Die + Package Die cost = Wafer price / good die amount,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die size更小,Good die amount = r2 * rate / die size,Note：在硬成本上国内芯片公司其实处于劣势。,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

4、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,SoC without Software is just a Sand,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,一个家庭网关设计案例,mC,Video Processing Core,Baseband SignalProcessor,OFDMModemProcessor,5-10K Lines of Microcode,100K Lines of

5、 App SW,20-50K Lines of Protocol firmware,5-10K Lines of Control Code,250-500K Lines of firmware,Over 2M Lines of Application SW,50-100K Lines of Protocol firmware,250-300K Lines of DSP firmware,Up to 2M Lines of Network SW,一共超过500万行代码，这是我3年前的数据。,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. mem

6、ory access latency = 10ns） A) CPU = 200MHz, memory access = 2 CPU cycle = 10ns B) CPU = 250MHz, memory access = 3 CPU cycle = 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,当“主频”成为标签和符号，这便是必然,Current Gen,Next Gen,Efficiency,Performance,Curr

7、ent Gen,Next Gen,Efficiency,Performance,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,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,Good News?,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,产业链转移,大量工作机会的转移，而非核心技术的转移,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,Where / How Does Innovation Occur,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