高成本沖擊物聯(lián)網(wǎng)SoC設(shè)計(jì)？

　　讓我們正視這個(gè)事實(shí)吧!當(dāng)今每一家技術(shù)公司都對(duì)于業(yè)界普遍預(yù)期物聯(lián)網(wǎng)(IoT)市場的巨大規(guī)模深感困惑，或更精確地講是茫然與無措──根據(jù)思科(Cisco)預(yù)期，‘到2020年以前，全球?qū)⒂谐^500億臺(tái)裝置連接到網(wǎng)際網(wǎng)路。’

　　我并不想爭辯這項(xiàng)預(yù)測的對(duì)錯(cuò)，但十分好奇它反映到SoC市場的結(jié)果──物聯(lián)網(wǎng)市場的這項(xiàng)承諾究竟如何影響SoC的發(fā)景前景。

　　根據(jù)Semico Research資深市場分析師Richard Wawrzyniak表示，目前正在深耕物聯(lián)網(wǎng)市場的每一家晶片供應(yīng)商都只選擇了“一、兩個(gè)他們認(rèn)為有機(jī)會(huì)勝出的利基市場。”

　　以智慧型手機(jī)應(yīng)用處理器為例，物聯(lián)網(wǎng)SoC平臺(tái)(即使有這樣的東西存在)可說是與其大異其趣，而且也不可能滿足所有需求。畢竟，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)十分多樣化且細(xì)分的市場。

　　感測器、微控制器(MCU)和無線連接——被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)裝置中明顯必要的三個(gè)構(gòu)建模組。

　　除此之外，Semico Research技術(shù)長Tony Massimini曾經(jīng)公開表示，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)市場不可或缺的元素是‘電源管理、演算法(感測器融合)以及嵌入式安全。’

　　一個(gè)‘欺騙’的概念?

　　“‘必須使用超便宜晶片’才能啟動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的概念，其實(shí)是一個(gè)不實(shí)的騙術(shù)，” Wawrzyniak表示。他解釋說，采取便宜的路線后，你可能會(huì)忽略了一些潛在具有關(guān)鍵性的因素，例如有些人認(rèn)為更重要的安全因素。而在一些物聯(lián)網(wǎng)裝置應(yīng)用案例中，Wi-Fi連接性也是必不可少的。

　　最近幾個(gè)月來，你可能已經(jīng)留意到媒體更廣泛地討論工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)。這喚醒物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)認(rèn)清這樣的事實(shí)，家庭物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上是最難實(shí)現(xiàn)夢想的領(lǐng)域。

　　如果一個(gè)家庭有30個(gè)連網(wǎng)裝置(除了連網(wǎng)燈泡以外，還有其它更多裝置)，執(zhí)行70種個(gè)別的應(yīng)用程式(app)，那么不可避免的問題是，該由誰來維護(hù)和管理這個(gè)網(wǎng)路，Wawrzyniak表示。

　　相較于有預(yù)算請(qǐng)專業(yè)人士管理網(wǎng)路的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，大部份的家中主人很少會(huì)愿意花錢請(qǐng)一個(gè)居家的物聯(lián)網(wǎng)管理人員，他解釋道。

　　這就是為什么一些消費(fèi)性物聯(lián)網(wǎng)裝置在SoC方面的成本最終會(huì)上升的原因，Wawrzyniak指出。例如，這些連網(wǎng)裝置并一定都是基本型的終端節(jié)點(diǎn)。有些裝置需要提供圖形化使用者介面(GUI)，以便于使用者接取物聯(lián)網(wǎng)裝置，以及理解如何使用。

　　還有另外一件事必須加以考慮，Wawrzyniak補(bǔ)充道。如果我們討論一款獨(dú)立的物聯(lián)網(wǎng)裝置(例如門上把手或?溫器)放在家中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)使用，那當(dāng)然沒有問題。然而，一旦這種裝置連接到其它裝置，整個(gè)住宅就馬上變成‘一套系統(tǒng)’了，他提醒道。

　　Wawrzyniak認(rèn)為，重要的是連網(wǎng)裝置在網(wǎng)路中嵌入得多深。這是一個(gè)很重要的問題，Wawrzyniak表示，因?yàn)樗鼘⒏淖兾锫?lián)網(wǎng)SoC的本質(zhì)和架構(gòu)。

　　在物聯(lián)網(wǎng)SoC出現(xiàn)并逐漸普及之際，Wawrzyniak正在思考一個(gè)新的定義——專門針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)目的的SoC解決方案，為Semico現(xiàn)有的三種SoC定義之外增添新范疇。Semico定義的三種SoC包括高性能多核心SoC、高價(jià)值多核心SoC，以及基本型SoC。

　　他坦承，增加一種物聯(lián)網(wǎng)SoC范疇比看起來更復(fù)雜得多，因?yàn)獒槍?duì)物聯(lián)網(wǎng)解決方案創(chuàng)建的SoC很容易涉及其它應(yīng)用。同樣地，現(xiàn)有的SoC范疇能夠與物聯(lián)網(wǎng)范疇共用某些特性。

　　定義物聯(lián)網(wǎng)SoC還有許多任務(wù)尚待努力，他表示。也許更重要的是，確定“專為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用量身打造的”功能和技術(shù)，他補(bǔ)充道。

　　SoC設(shè)計(jì)成本持續(xù)攀升

　　Semico堅(jiān)持將SoC分成不同種類的原因之一在于，它能幫助人們更加清楚地瞭解半導(dǎo)體市場以及新晶片設(shè)計(jì)的趨勢路線。

　　Semico的Wawrzyniak和其它業(yè)界分析師一樣擔(dān)心不斷攀升的SoC設(shè)計(jì)成本。

　　在Semico今年3月份發(fā)表的‘SoC晶片與軟體設(shè)計(jì)成本分析：上漲的成本如何影響SoC設(shè)計(jì)專案’(SoC Silicon and Software Design Cost Analysis: How Rising Costs Impact SoC Design Starts)報(bào)告中，Wawrzyniak陳述晶片和軟體工作的設(shè)計(jì)成本將在2018年之前以43.7%的復(fù)合年成長率(CAGR)增加。

　　如同這份報(bào)告提出的警語一樣，Wawrzyniak指出業(yè)界真正需要留意的是暗藏在表面之下的實(shí)質(zhì)意義。

　　僅針對(duì)某一種范疇加速SoC開發(fā)可能傳遞給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)市場這樣的印象：半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的天要塌下來了!簡單地看，如果成本以這種速度上升，再也沒有人能負(fù)擔(dān)得起新晶片設(shè)計(jì)。

　　但事實(shí)上并不是這樣的。除了不斷上升的SoC設(shè)計(jì)成本外，Wawrzyniak建議也看看不同SoC種類的設(shè)計(jì)專案實(shí)際數(shù)量。

　　首次SoC設(shè)計(jì)的成本分布

　　圖中的線條顯示設(shè)計(jì)成本正不斷增加的趨勢。紅線代表最高成本設(shè)計(jì)和最低成本設(shè)計(jì)之間的成本平均值。

　　不同顏色(藍(lán)色、紅色和綠色)的數(shù)字代表每一種類的‘設(shè)計(jì)專案’數(shù)量，其中藍(lán)色代表最高成本設(shè)計(jì)，綠色代表最低成本的設(shè)計(jì)。

　　值得注意的是，在2013年以前，采用最貴設(shè)計(jì)(藍(lán)色所示)方案的公司一直在增加中，但隨后采用的公司開始減少，一直到2018年呈現(xiàn)下降趨勢。Semico認(rèn)為這是因?yàn)椴粩嗌仙某杀酒仁乖S多公司在決定昂貴的專案時(shí)變得更加謹(jǐn)慎。

　　這里的重點(diǎn)(圖中所示)包含在紅色數(shù)字中，Wawrzyniak指出，“即使在最昂貴的設(shè)計(jì)數(shù)量減少至正常值之后，紅色的設(shè)計(jì)也仍持續(xù)攀升。”

　　盡管存在成本問題，他強(qiáng)調(diào)，70“設(shè)計(jì)仍然可能擁有合理的復(fù)雜度，而不需要針對(duì)任何單一幾何制程最大限度地增加設(shè)計(jì)預(yù)算。”

　　Wawrzyniak相信，新的物聯(lián)網(wǎng)SoC設(shè)計(jì)將有賴于這些設(shè)計(jì)人員的巧思，以“實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度與靈活性之間的最佳平衡”，而不是依賴一些帶來高成本的設(shè)計(jì)參數(shù)。