2006美國電子高峰會議一瞥

 
2月底，美國2006電子高峰會議在美國加州Monterey召開。會議吸引了眾多美國公司的業(yè)界領(lǐng)袖，大家探討了電子業(yè)今后的走勢。IBM公司的副總裁兼首席技術(shù)官Bernard S. Meyerson博士做了題為下一代處理器工藝的報告；Altera總裁兼CEO John Danne展望了FPGA的未來方向；Tensilica的總裁兼CEO Chris Rowen闡述了可配置處理器及其最新推出的Diamond系列標準內(nèi)核；ADI公司的模擬技術(shù)副總裁Lewis W.Counts描繪了當今現(xiàn)實世界及其背后的種種模擬技術(shù)；AMI總裁兼CEO Christine King女士暢談了混合信號IC的深亞微米挑戰(zhàn)，Gartner Dataquest公司的副總裁兼首席分析師Bryan Lewis提出了第二代SoC正在興起的觀點。
會上的專題討論會更加吸引人，IP(知識產(chǎn)權(quán))的話題探討了如何在SoC中更好地利用IP的問題，“無線移動設(shè)備的機會和挑戰(zhàn)”、“移動設(shè)備的電源挑戰(zhàn)”，“下一代便攜式消費電子產(chǎn)品是什么？”“如何提供一個可靠的芯片設(shè)計鏈？”，都在會上進行了熱烈的討論。
會議的最后一部分是一些新興公司的毛遂自薦。網(wǎng)絡(luò)安全芯片公司Sensory Networks，SoC 內(nèi)部互聯(lián)工具廠商Sonics，微型麥克風芯片(MEMS)供應(yīng)商Akustica，多核DSP公司Cradle，電源熱管理公司Andigilog，實現(xiàn)高速SoC設(shè)計的EDA工具商Athena介紹了他們的業(yè)務(wù)方向與產(chǎn)品特點。
從本期起，本刊將陸續(xù)報道此次會議的內(nèi)容。

第二代SoC登場
市場調(diào)研公司Gartner Dataquest副總裁兼首席分析師Bryan Lewis先生指出：第二代SoC已經(jīng)出現(xiàn)，預計將在2010年達到300億美元的市場規(guī)模(圖1)。這個領(lǐng)域?qū)⒈挥袑嵙Φ拇蠊局髟住?
第二代SoC有很多特點：器件門數(shù)高，帶有多處理器核，使用了多層軟件。典型產(chǎn)品有Philips的Nexperia，TI的OMAP，松下的UniPhier。它們的主要特征包括：多個子系統(tǒng)組成一個完全的系統(tǒng)；嵌入式軟件驅(qū)動子系統(tǒng)和層次化軟件；含有半導體IP(知識產(chǎn)權(quán))；高級的設(shè)計復用，但是定制化的。
第二代SoC往往宣稱自己的產(chǎn)品是平臺化的解決方案，其目標是高附加值的SoC應(yīng)用。平臺化的特點是需要整個業(yè)界的卷入：強大的平臺將耗資10億美元，因此必須要找到方法來分散投資；誰將開發(fā)和推廣第二代SoC軟件，其ROI(投資回報率)如何？由于需要高級的IP設(shè)計復用，因此需要完善的IP驗證和保護；不可能不需要良好的ESL設(shè)計工具；需要開發(fā)如何去使用多處理器核的方法。
在第二代SoC中，將取勝的公司是哪些：擁有全套解決方案的大公司；處理器核供應(yīng)商；嵌入式軟件公司；ESL設(shè)計工具供應(yīng)商；有SiP業(yè)務(wù)的公司—提供軟件、IP在籽片、封裝中的技術(shù)。

ADI：模擬技術(shù)無處不在
ADI公司的模擬產(chǎn)品銷售比重在2005財年占到總營收的81%，模擬IC產(chǎn)品一直是ADI最基礎(chǔ)也是最核心的業(yè)務(wù)。
ADI公司有杰出貢獻專家兼主管模擬技術(shù)副總裁Lewis W.Counts在這次峰會上闡述了他的觀點：模擬與數(shù)字之間永遠是休戚相關(guān)的，但是這當中很有趣而又往往被忽略的一點是：許多功能上的創(chuàng)新是出自模擬，而不是來自數(shù)字技術(shù)。毫無疑問的是，市場上對高性能模擬IC的依賴正變得越來越大，例如：
高級電視
現(xiàn)今普通數(shù)字電視中采用的模擬IC成本大約為20美元，在今后3年內(nèi)將翻倍，增加到40美元。而且新興的高清晰度多媒體接口(HDMI)并不能完全取代模擬接口。
數(shù)碼相機
一個典型的數(shù)碼相機中模擬IC成本從幾年前的不到2美元增加到如今超過5美元。下一代的數(shù)碼相機可能需要15美元的模擬IC，其中的模擬前端(AFE)是最重要的組件，它直接影響到圖像質(zhì)量的好壞。
無線手機
下一代手機會具備豐富的多媒體功能，比如高分辨率照相手機要求提高模擬圖像處理性能、圖像穩(wěn)定性、對焦和伸縮控制，以及支持這些特性所必需的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、模擬前端和自動對焦驅(qū)動器。為了滿足各種豐富多彩的功能需求，再加上實現(xiàn)3G手機通信所需的多頻帶、多模式射頻和模擬接口，使手機的模擬IC成本在不久的將來從目前大約8美元上升到15美元以上。
醫(yī)療電子
可變增益放大器(VGA)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的最新進展增大了CT掃描和超聲設(shè)備的動態(tài)范圍，并且提高了圖像質(zhì)量，同時正交解調(diào)器和移相器提升了多普勒超聲波系統(tǒng)的性能。估計二維(2-D)和三維(3-D)醫(yī)學圖像處理應(yīng)用將為模擬IC提供15億美元的市場機會。

Agere：多媒體融合實現(xiàn)消費互連
目前全球主要的移動運營商已經(jīng)或正在推出手機電視業(yè)務(wù)，手機供應(yīng)商、電視內(nèi)容服務(wù)提供商也順勢提供相應(yīng)的終端產(chǎn)品和視頻點播服務(wù)。這種業(yè)務(wù)模式的實現(xiàn)需要部署在更高速的HSDPA寬帶蜂窩網(wǎng)絡(luò)之上，即所謂的帶內(nèi)(In-band)服務(wù)。
Agere公司總裁兼首席執(zhí)行官Richard Clemmer表示，Agere為HSDPA手機芯片組作了充分準備，最新的X455 HSDPA芯片組能夠?qū)崿F(xiàn)高達 3.6Mbps 的HSDPA峰值下行速率，比 W-CDMA 解決方案的峰值速率約快10倍。
到2007~2008年，便攜式消費類設(shè)備中采用的1.8英寸微型硬盤的容量將達到40~60GB，可以支持中高端的筆記本電腦應(yīng)用。1英寸硬盤達到目前的8~10GB存儲容量已有相當難度，但是受到設(shè)備制造商和內(nèi)容服務(wù)提供商的推動，不久的將來容量很快會擴大到15~20GB。
最近出現(xiàn)的問題是硬盤的位存儲密度值的增速有放緩的跡象，一種比較有效的扭轉(zhuǎn)這種趨勢的方法是采用垂直結(jié)構(gòu)，磁存儲單元的排列方式由橫向改為垂直，這種方式明顯增大了存儲空間。預計未來市場上所有1~3.5英寸的硬盤都將采用這種新的垂直存儲技術(shù)。
Agere的TrueStore系列芯片滿足硬盤驅(qū)動器的所有電子組件需求：包括前置放大器(PA)、馬達控制器、讀取通道和硬盤控制器，以及必需的I/O和存儲器。

Xilinx：下一代Virtex進軍65nm工藝
Xilinx公司在這次的電子峰會上展示了其 65nm 工藝的Virtex FPGA 系列中的首款器件。
FPGA進入90nm之后，柵極漏電流的增大會導致靜態(tài)功耗的上升。為此，Xilinx在Virtex-4 系列中引入了三種氧化層(triple-oxide)技術(shù),與其上一代產(chǎn)品相比，靜態(tài)功耗下降超過70%。
Xilinx在65nm 工藝的新一代 Virtex FPGA中沿用了這一技術(shù)，Xilinx副總裁兼高級產(chǎn)品部總經(jīng)理 Erich  Goetting 表示，采用這種技術(shù)，設(shè)計人員可以在配置芯片內(nèi)部邏輯單元以及I/O區(qū)域時采用三種不同的柵氧化層厚度，以實現(xiàn)在不犧牲速度的前提下降低漏電流。
除此之外，65nm Virtex FPGA還采用了鎳硅化物 (nickel-silicide)材料，并在所有金屬電介質(zhì)之間采用全部低 k介質(zhì)材料。鎳硅化物可以取代90nm工藝所采用的鈷硅化物，在保證低漏電流的同時有效降低極間電阻。
Xilinx的Virtex-4系列引入了平臺化FPGA的概念，在同一系列中提供針對邏輯、DSP 和嵌入式處理領(lǐng)域優(yōu)化的不同產(chǎn)品，下一代的65nm工藝的Virtex FPGA會延續(xù)這種多平臺的策略，繼續(xù)進軍220 億美元的中高端ASIC/ASSP市場。

Cypress：PSoC產(chǎn)量不斷增長
公司消費與計算部執(zhí)行副總裁Norm Taffe宣布：PSoC(可編程系統(tǒng)級芯片)推出幾年來，銷售額大幅攀升(如圖3)，05財年實現(xiàn)了4700萬美元的銷售額，產(chǎn)品遍及亞洲和歐美。2005年5月，該公司又推出了PRoC(可編程無線系統(tǒng)芯片)，把無線USB加入PSoC中，預期有良好的市場回報。