駕馭下一代半導(dǎo)體技術(shù)——飛利浦半導(dǎo)體CTO

 
自從去年年底飛利浦電子公司宣布將從法律上分拆芯片部門，并表示合并和出售都是該部門未來可能的選擇以來，媒體上有關(guān)潛在合并對(duì)象的猜測(cè)就一刻沒有停止過。并煞有介事地分析飛利浦半導(dǎo)體與其他公司合并后會(huì)給業(yè)界帶來什么。然而，處于漩渦中心的飛利浦半導(dǎo)體高級(jí)副總裁兼首席技術(shù)官Rene Penning de Vries（以下簡(jiǎn)稱Rene）先生在接受本刊專訪時(shí)卻異常平靜。他只是表示：“我們宣布飛利浦半導(dǎo)體從飛利浦電子分離出來，能給飛利浦半導(dǎo)體更多的彈性，并為我們提供了多種戰(zhàn)略選擇。至于未來，誰能說的準(zhǔn)呢？” 

作為首席技術(shù)官，Rene先生對(duì)技術(shù)討論更加情有獨(dú)鐘。當(dāng)然這也并不奇怪，因?yàn)榧夹g(shù)是一切的基礎(chǔ)，只有掌握了下一代半導(dǎo)體技術(shù)，才能在競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。雖然在馬不停蹄地參加了一系列活動(dòng)后，Rene先生似乎有些疲憊，但是在專訪中，一提到65nm，EDA工具等字眼，Rene先生立刻就來了興致，就下一代半導(dǎo)體技術(shù)的現(xiàn)狀和未來向我們做了精妙的展示。 
 
記者：65nm新一代半導(dǎo)體技術(shù)對(duì)業(yè)界意味著什么？進(jìn)入65nm階段以后，很多公司將面臨挑戰(zhàn)，飛利浦如何應(yīng)對(duì)？ 

Rene：65nm技術(shù)是一個(gè)“大怪物”——也就是說，這是一項(xiàng)給業(yè)界帶來極大震動(dòng)的技術(shù)。因?yàn)樗鼘⒔o整個(gè)設(shè)計(jì)流程和制造工藝帶來非常深刻的影響。只有在這些領(lǐng)域真正實(shí)現(xiàn)突破以后才能真正應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，當(dāng)然，進(jìn)入45nm技術(shù)及深亞微米技術(shù)階段以后半導(dǎo)體業(yè)界將面臨更多挑戰(zhàn)。一個(gè)好漢三個(gè)幫，我們從一開始就與業(yè)界合作共同應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。2003年，飛利浦和飛思卡爾、意法半導(dǎo)體一道，倡議建立Crolles2聯(lián)盟，致力于新型半導(dǎo)體技術(shù)的研發(fā)。在納米時(shí)代，面對(duì)設(shè)計(jì)和制造方面的雙重挑戰(zhàn)，我們必須將這兩個(gè)方面結(jié)合起來，找到共同語言。讓熟悉制造業(yè)和設(shè)計(jì)業(yè)的工程師進(jìn)行更多交流，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的兼容以及系統(tǒng)集成。 

飛利浦已經(jīng)開始采用65nm技術(shù)，這是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)，我們將這一技術(shù)應(yīng)用于開發(fā)新的產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品更多的特點(diǎn)，帶給客戶更多的好處。我們基于LINUX操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，眾所周知，這一系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)很多功能。  

記者：您認(rèn)為65nm技術(shù)主要適合應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？  

Rene：65nm技術(shù)主要適用于大流量領(lǐng)域，例如3G、LCD和MP3播放器。這些領(lǐng)域需要以更小的芯片來提供更多的功能，并盡可能延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。 

記者：采用65nm技術(shù)后，能夠得到的直觀效果是什么？ 

Rene：采用65nm技術(shù)后，一塊芯片就可以集成更多的功能和內(nèi)容，來更好地滿足諸如 3G 手機(jī)和高性能液晶電視在內(nèi)的下一代移動(dòng)多媒體和家庭娛樂產(chǎn)品對(duì)復(fù)雜設(shè)計(jì)的需求也可以更完整的滿足視頻與音頻方面的需求。 

記者：作為飛利浦半導(dǎo)體的首席技術(shù)官，您認(rèn)為未來SoC和SiP技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)如何？  
 
Rene：任何一個(gè)系統(tǒng)解決方案都需要與外界進(jìn)行互動(dòng)，這主要是因?yàn)樯婕暗皆S多外部因素，僅在物理因素方面就包括溫度、濕度、壓力等等。內(nèi)部因素則包括計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和執(zhí)行能力以及和外部進(jìn)行互動(dòng)的能力，這最主要是通過SoC來實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)品的外部表現(xiàn)形式不管是PDA、電腦或者電話，你都可以發(fā)現(xiàn)SiP，如果再深入地研究這一體系，你就可以看到SoC的存在。SoC會(huì)持續(xù)發(fā)展下去，也會(huì)變得越來越復(fù)雜，集成更多的功能。此外，越來越多的功能也將植入SoC，制造工藝也將由65nm到45nm再到32nm不斷發(fā)展下去。

記者：采用SoC和SiP技術(shù)給飛利浦帶來的優(yōu)勢(shì)是什么？

Rene：SiP技術(shù)可以提高生成系統(tǒng)解決方案的速度，只需要利用現(xiàn)有的組件就可以形成新的系統(tǒng)。SiP可以幫助我們盡快的推出產(chǎn)品上市， SiP在上市時(shí)間方面要優(yōu)于SoC。正是由于SiP的特性，飛利浦可以第一個(gè)推出手機(jī)電視產(chǎn)品。我們現(xiàn)在開始加快SoC技術(shù)的發(fā)展。

記者：飛利浦如何解決混合信號(hào)設(shè)計(jì)（數(shù)字、模擬和射頻）帶來的一些問題？

Rene：在這個(gè)方面，SiP技術(shù)有優(yōu)勢(shì)，它可以使用某些獨(dú)特的射頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，利用對(duì)現(xiàn)有射頻信號(hào)的處理來很快地移植到別的新系統(tǒng)當(dāng)中。利用這項(xiàng)技術(shù)來解決系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問題，這是我們目前的中期解決方案。從長(zhǎng)期來看，隨著技術(shù)變得越來越成熟，未來我們也會(huì)將65nm技術(shù)用于模擬信號(hào)和射頻信號(hào)設(shè)計(jì)。

記者：EDA行業(yè)最近幾年不很景氣，針對(duì)系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)給EDA工具帶來的挑戰(zhàn)，您認(rèn)為EDA供應(yīng)商是否有資金和人力來滿足這種新的要求？

Rene：我認(rèn)為EDA行業(yè)在采用新技術(shù)并將新技術(shù)推向市場(chǎng)方面表現(xiàn)出很強(qiáng)的能力，推動(dòng)了新技術(shù)的應(yīng)用。他們?yōu)橄到y(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)做出了很大貢獻(xiàn)，在65nm技術(shù)應(yīng)用方面也是如此。我認(rèn)為EDA公司足夠的熱情和人力來滿足要求。

記者：飛利浦在面臨系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)帶來的挑戰(zhàn)時(shí)，如何與EDA供應(yīng)商更好地開展合作？

Rene：談到EDA問題，這里面涉及很多領(lǐng)域，覆蓋范圍相當(dāng)廣泛。幾乎每一個(gè)部件都有業(yè)界最高質(zhì)量的供應(yīng)商，作為我們就是希望和各個(gè)部件最好的供應(yīng)商合作。EDA供應(yīng)商能夠幫助我們的主要是提高其產(chǎn)品的互操作性。以手機(jī)為例，無論是在中國的中國移動(dòng)網(wǎng)，還是在歐洲的沃達(dá)豐網(wǎng)絡(luò)，抑或是荷蘭當(dāng)?shù)氐木W(wǎng)絡(luò)，手機(jī)應(yīng)該都可以使用。對(duì)于用戶來講，不論是使用x公司、y公司還是z公司的產(chǎn)品，產(chǎn)品之間都應(yīng)該有互操作性。我們已經(jīng)與幾家著名的EDA供應(yīng)商展開合作，采用標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)，更加方便地進(jìn)行設(shè)計(jì)。

記者：成立三年來，您認(rèn)為Crolles2聯(lián)盟給飛利浦帶來的最大利益在哪里？聯(lián)盟內(nèi)IP問題如何操作？

Rene：我認(rèn)為帶來的最大好處是幫助我們提高針對(duì)生產(chǎn)的設(shè)計(jì)的水平使我們可以在更早期獲得相關(guān)的最新技術(shù)，在系統(tǒng)集成和可制造性設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)更好地集成，從而發(fā)展相應(yīng)的技術(shù)和開發(fā)新的產(chǎn)品。目前我們提供的解決方案，不論液晶電視、手機(jī)電視和電腦電視都是基于這一聯(lián)盟開發(fā)的90nm技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

至于說聯(lián)盟內(nèi)的IP操作狀況，這主要看涉及到哪些IP。如果是基礎(chǔ)性IP，聯(lián)盟成員之間可以實(shí)現(xiàn)互操作的，大家就可以共同使用；如果是復(fù)雜IP，我們則與合作伙伴共同開發(fā)；還有一些與眾不同的IP，是由我們自己獨(dú)立開發(fā)。 

  記者：飛利浦半導(dǎo)體部門最近的主推產(chǎn)品是什么？相比其他公司的同類產(chǎn)品，貴公司的產(chǎn)品有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)呢？ 

  Rene：讓我一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行介紹。在家庭娛樂方面，我們提供非常有競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)頂盒、液晶電視、高清晰度電視和電腦電視卡。我們能夠更好地處理圖像使其更加明亮、更加清楚，而且精度更高。我們以極具成本優(yōu)勢(shì)的方式提供產(chǎn)品，例如Nexperia TV 520系列芯片產(chǎn)品。通過Nexperia TV 520這一整合的、可即投入生產(chǎn)的設(shè)計(jì)，客戶可以在短短的三個(gè)月內(nèi)完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)并推向市場(chǎng)。這一混合型ATSC/DVB解決方案的高整合度為電視制造商提供了一個(gè)簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì)流程，同時(shí)與其他解決方案相比還降低了材料費(fèi)用，幅度最高可達(dá)50%。這一新的參考設(shè)計(jì)同時(shí)支持模擬和數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，并且以前所未有的價(jià)格滿足了在小屏幕液晶電視上實(shí)現(xiàn)令人滿意的高清晰圖像質(zhì)量以及出色的音響效果的需求。

如今，一種趨勢(shì)是在汽車?yán)镌絹碓蕉嗟貙?shí)現(xiàn)原本在家庭里實(shí)現(xiàn)的娛樂功能。我們?cè)谶@方面可以為客戶提供額外的價(jià)值，例如電視功能。因?yàn)槲覀儗?duì)視頻和音樂的理解比較深刻，可以幫助客戶在汽車內(nèi)實(shí)現(xiàn)上述功能。飛利浦Nexperia媒體處理器為高級(jí)音響、連接性這些車載娛樂提供了所需的各種功能，包括媒體播放和錄音等。這些功能可與多種存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行連接，并支持USB、藍(lán)牙和Wi-Fi這些主要的連接標(biāo)準(zhǔn)。例如全新的Nexperia車用處理器PNX9106將帶來高質(zhì)量的車內(nèi)多媒體以及更強(qiáng)大的性能和功能，例如多重標(biāo)準(zhǔn)音頻解碼以及通過USB和Flash設(shè)備播放音樂。 

  在通訊方面，我們采用可擴(kuò)展的解決方案。通過增加額外的部件，在EDGE解決方案的基礎(chǔ)上，手持設(shè)備生產(chǎn)商就可以繼續(xù)使用其在上一代產(chǎn)品中使用的軟件來開發(fā)新的產(chǎn)品。此外，我們的系統(tǒng)解決方案有助于手持設(shè)備生產(chǎn)商迅速將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

以上所有這些都是基于Nexperia平臺(tái)和相關(guān)IP實(shí)現(xiàn)的。

記者：自Nexperia平臺(tái)推出以來，飛利浦對(duì)這一平臺(tái)又進(jìn)行了哪些完善？除了Nexperia平臺(tái)之外，飛利浦在平臺(tái)設(shè)計(jì)方面有沒有什么新的進(jìn)展？

Rene：Nexperia平臺(tái)是基于兩個(gè)處理器的平臺(tái)，一個(gè)處理器用于實(shí)現(xiàn)控制，另一個(gè)處理器用于實(shí)現(xiàn)流處理。控制處理器提供一些基本的功能，也就是目前消費(fèi)者已經(jīng)得到的和必須擁有的功能，例如打電話等功能。而對(duì)于消費(fèi)者來說，他們更加看重第二個(gè)方面的功能，也就是說圖像和聲音質(zhì)量方面的功能。在控制功能方面，我們采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用IP和ARM相關(guān)的技術(shù)；在流管理方面，與競(jìng)爭(zhēng)者不同，我們?cè)诿襟w應(yīng)用方面可以提供非常好的圖像質(zhì)量和聲音質(zhì)量。目前我們正在進(jìn)一步推動(dòng)這種采用統(tǒng)一架構(gòu)的新的設(shè)計(jì)平臺(tái)的應(yīng)用，以提高我們的產(chǎn)品在視頻處理方面的質(zhì)量，這是消費(fèi)者愿意看到的，也是我們正在做的。

通用平臺(tái)是飛利浦的一個(gè)發(fā)展方向，未來我們會(huì)繼續(xù)加大投入。家庭娛樂、汽車和通信產(chǎn)品都將基于通用平臺(tái)。我們必須對(duì)這一平臺(tái)繼續(xù)進(jìn)行投入。一方面提高流管理能力，另一方面提高平臺(tái)的可擴(kuò)展性。這一平臺(tái)目前有兩個(gè)處理器，未來則可能有4個(gè)或者9個(gè)處理器，以滿足在現(xiàn)有軟件環(huán)境下實(shí)現(xiàn)更高性能的要求。

記者：讓我們來談?wù)勎磥戆?。您預(yù)計(jì)飛利浦和業(yè)界什么時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)45nm乃至32nm的設(shè)計(jì)呢？您認(rèn)為這期間主要要解決哪些關(guān)鍵問題？

Rene：我們?cè)趯?shí)現(xiàn)45nm以及更窄線程技術(shù)應(yīng)用時(shí)主要面臨兩大技術(shù)問題。第一個(gè)方面是光刻問題，目前我們使用的光刻技術(shù)的光波寬度是193nm，它是一種非常微妙的技術(shù)，這是在制造方面面臨的挑戰(zhàn)。第二個(gè)挑戰(zhàn)主要是拓補(bǔ)能力的挑戰(zhàn)。我們希望可以在2007年下半年實(shí)現(xiàn)45nm技術(shù)產(chǎn)品的原型設(shè)計(jì)（phototype），在2008年早期推出基于這一技術(shù)的產(chǎn)品。我預(yù)測(cè)2011年業(yè)界會(huì)推出采用32nm技術(shù)的產(chǎn)品。