德州儀器首席科學(xué)家展望SoC時代演進藍圖

　　從幾間屋子大的大型計算機到身段玲瓏的上網(wǎng)本，從老舊笨重的手搖電話到可裝入口袋隨身而行的智能手機。回首半個多世紀來IC產(chǎn)業(yè)日新月異的發(fā)展，人們見證了一個個創(chuàng)新傳奇，越來越多的電子產(chǎn)品被裝進口袋。在低成本、高性能、便攜性成為眾望所歸的今天，半導(dǎo)體行業(yè)的創(chuàng)新之路又將何去何從?德州儀器(TI)首席科學(xué)家方進(Gene Frantz)訪問中國，在著名學(xué)府“清華園”與業(yè)內(nèi)人士一起暢談電子技術(shù)發(fā)展前景，探討口袋中科技演進的秘密。

　　此次，方進就電子設(shè)備從體積龐大向便攜袖珍的發(fā)展過程中，嵌入式處理技術(shù)與 SoC發(fā)揮的作用作了深入探討，并對未來做了大膽的設(shè)想。早在2006年的TI開發(fā)商大會(TIDC)上，方進就曾為業(yè)界帶來自己對“SoC”的全新定義：“采用多種專利技術(shù)在同一硅片上集成一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)，并要求具備模擬、數(shù)字及RF的通用工藝，各種連接接口和終端設(shè)備系統(tǒng)的專業(yè)性能”。SoC技術(shù)豐富了我們口袋中的電子產(chǎn)品，它已深入我們生活的方方面面，從工作到娛樂、從安全到健康，SoC帶來便攜趨勢，技術(shù)的創(chuàng)新在改變著世界。

　　什么促使了口袋技術(shù)的發(fā)展

　　首先，在嵌入式處理領(lǐng)域，如何讓SoC 帶來更多成功創(chuàng)新呢?方進認為摩爾定律、性能、低功耗與可編程性、全面的系統(tǒng)集成、開發(fā)環(huán)境等綜合因素在全面發(fā)揮著力量。3P組合，性能、價格、功耗(Performance, Price and Power)三者將相互作用，帶來電子產(chǎn)品的全新市場機遇。

　　在這近36年來，摩爾定律的魔力使得新技術(shù)每2-3年便得到一次飛躍, 性能不斷提高,尺寸不斷縮小,而相對應(yīng)的價格在不斷的降低。隨著更多多核DSP的出現(xiàn)，以及高靈活性協(xié)處理器的發(fā)展，并行技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)SoC技術(shù)的進步。反過來，SoC技術(shù)也促進了DSP性能的大幅提高。

　　降低功耗、提高便攜性，是科技口袋化的關(guān)鍵所在。如果說摩爾是性能進步的預(yù)言者，而方進則是功耗降低的代言人, 方進曾提出過一個著名的“方進定律”，即半導(dǎo)體的功耗每18個月降低一半。當初進入90nm時，曾有人對此定律產(chǎn)生懷疑，“這是因為90nm時出現(xiàn)了待機功耗與工作功耗一樣的問題。但是半導(dǎo)體技術(shù)進入65nm后，業(yè)界解決了這一難題，功耗又重新回到下降曲線，繼續(xù)按摩爾定律前進，”方進解釋道。

　　除此之外，總體系統(tǒng)集成能力和開發(fā)環(huán)境也在決定著口袋科技的發(fā)展進程。如今系統(tǒng)級軟件、軟件與開發(fā)工具以及SoC技術(shù)可在單芯片上高度集成。開放的可升級平臺，平衡、靈活且高度集成的架構(gòu),可擴展、能差異化產(chǎn)品競爭力的系統(tǒng)，這些都將加速口袋科技產(chǎn)品的誕生。

　　口袋技術(shù)的下一個未來

　　嵌入式處理技術(shù)和SoC實現(xiàn)了許許多多“大房間設(shè)備”到袖珍產(chǎn)品的演進，但這并不意味著科技創(chuàng)新的終結(jié)，那SoC的下一個使命是什么?方進做了大膽的預(yù)測和猜想，分別在娛樂、醫(yī)療、遠程監(jiān)控、能量采集等領(lǐng)域，描繪口袋科技的下一個未來。

　　在娛樂方面，例如在TI OMAP平臺上， DLP投影儀可以內(nèi)嵌于手機里面，只要手機能支持video功能，你就可以在等飛機時，用手機把視頻投放在墻上看，從此等待的時間不再寂寞無聊，如此令人激動的用戶體驗，就發(fā)生在我們身邊。將來,更會有許許多多令人想不到的產(chǎn)品出現(xiàn)。

　　在醫(yī)療方面，以前醫(yī)院中才有的龐大設(shè)備現(xiàn)在可以隨身攜帶，將來更是神奇，隨著技術(shù)的發(fā)展，這些口袋科技產(chǎn)品變得更袖珍，以至于可以植入人體，例如，視網(wǎng)膜植入、腦深部電刺激、耳蝸植入、胃起搏器、神經(jīng)剌激器等應(yīng)用，科技改善健康的夢想越來越真切。

　　遠程監(jiān)控方面，可實現(xiàn)無電池或無線化，使產(chǎn)品變得更綠色環(huán)保。小小芯片將能進行自動能量采集，比如從體溫，運動，太陽能中收集能量并轉(zhuǎn)化為自身所需的電能。結(jié)合低功耗無線射頻技術(shù)，這些應(yīng)用在病人遠程監(jiān)護、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)監(jiān)控等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。

　　對于創(chuàng)新，方進堅信愛迪生的這句話：“天才是 1% 的靈感加 99% 的努力”。市場推進了技術(shù)的發(fā)展，而我們在努力研究推進市場發(fā)展的技術(shù)。TI的科學(xué)家們沒有滿足于現(xiàn)狀。“當您看到大型設(shè)備占滿整個房間，不妨想想要是這種設(shè)備能放在我的口袋中該多好。而當您看到別人口袋里裝了某種電子設(shè)備時，不妨想想這種設(shè)備還能如何發(fā)展”，方進說，“因為這樣，我們的創(chuàng)新有了源源不斷的動力。”