駕馭下一代半導體技術(shù)——飛利浦半導體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(mén)，并表示合并和出售都是該部門(mén)未來(lái)可能的選擇以來(lái)，媒體上有關(guān)潛在合并對象的猜測就一刻沒(méi)有停止過(guò)。并煞有介事地分析飛利浦半導體與其他公司合并后會(huì )給業(yè)界帶來(lái)什么。然而，處于漩渦中心的飛利浦半導體高級副總裁兼首席技術(shù)官Rene Penning de Vries（以下簡(jiǎn)稱(chēng)Rene）先生在接受本刊專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)卻異常平靜。他只是表示：“我們宣布飛利浦半導體從飛利浦電子分離出來(lái)，能給飛利浦半導體更多的彈性，并為我們提供了多種戰略選擇。至于未來(lái)，誰(shuí)能說(shuō)的準呢？” 

作為首席技術(shù)官，Rene先生對技術(shù)討論更加情有獨鐘。當然這也并不奇怪，因為技術(shù)是一切的基礎，只有掌握了下一代半導體技術(shù)，才能在競爭中立于不敗之地。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(zhuān)訪(fǎng)中，一提到65nm，EDA工具等字眼，Rene先生立刻就來(lái)了興致，就下一代半導體技術(shù)的現狀和未來(lái)向我們做了精妙的展示。 
 
記者：65nm新一代半導體技術(shù)對業(yè)界意味著(zhù)什么？進(jìn)入65nm階段以后，很多公司將面臨挑戰，飛利浦如何應對？ 

Rene：65nm技術(shù)是一個(gè)“大怪物”——也就是說(shuō)，這是一項給業(yè)界帶來(lái)極大震動(dòng)的技術(shù)。因為它將給整個(gè)設計流程和制造工藝帶來(lái)非常深刻的影響。只有在這些領(lǐng)域真正實(shí)現突破以后才能真正應用這項技術(shù)，當然，進(jìn)入45nm技術(shù)及深亞微米技術(shù)階段以后半導體業(yè)界將面臨更多挑戰。一個(gè)好漢三個(gè)幫，我們從一開(kāi)始就與業(yè)界合作共同應對挑戰。2003年，飛利浦和飛思卡爾、意法半導體一道，倡議建立Crolles2聯(lián)盟，致力于新型半導體技術(shù)的研發(fā)。在納米時(shí)代，面對設計和制造方面的雙重挑戰，我們必須將這兩個(gè)方面結合起來(lái)，找到共同語(yǔ)言。讓熟悉制造業(yè)和設計業(yè)的工程師進(jìn)行更多交流，實(shí)現數據庫的兼容以及系統集成。 

飛利浦已經(jīng)開(kāi)始采用65nm技術(shù)，這是一項非常重要的技術(shù)，我們將這一技術(shù)應用于開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，可以實(shí)現產(chǎn)品更多的特點(diǎn)，帶給客戶(hù)更多的好處。我們基于LINUX操作系統進(jìn)行開(kāi)發(fā)，眾所周知，這一系統可以實(shí)現很多功能。  

記者：您認為65nm技術(shù)主要適合應用于哪些領(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(lái)提供更多的功能，并盡可能延長(cháng)待機時(shí)間。 

記者：采用65nm技術(shù)后，能夠得到的直觀(guān)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容，來(lái)更好地滿(mǎn)足諸如 3G 手機和高性能液晶電視在內的下一代移動(dòng)多媒體和家庭娛樂(lè )產(chǎn)品對復雜設計的需求也可以更完整的滿(mǎn)足視頻與音頻方面的需求。 

記者：作為飛利浦半導體的首席技術(shù)官，您認為未來(lái)SoC和SiP技術(shù)的發(fā)展趨勢如何？  
 
Rene：任何一個(gè)系統解決方案都需要與外界進(jìn)行互動(dòng)，這主要是因為涉及到許多外部因素，僅在物理因素方面就包括溫度、濕度、壓力等等。內部因素則包括計算能力、存儲能力和執行能力以及和外部進(jìn)行互動(dòng)的能力，這最主要是通過(guò)SoC來(lái)實(shí)現的。產(chǎn)品的外部表現形式不管是PDA、電腦或者電話(huà)，你都可以發(fā)現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 )持續發(fā)展下去，也會(huì )變得越來(lái)越復雜，集成更多的功能。此外，越來(lái)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(lái)的優(yōu)勢是什么？

Rene：SiP技術(shù)可以提高生成系統解決方案的速度，只需要利用現有的組件就可以形成新的系統。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)推出手機電視產(chǎn)品。我們現在開(kāi)始加快SoC技術(shù)的發(fā)展。

記者：飛利浦如何解決混合信號設計（數字、模擬和射頻）帶來(lái)的一些問(wèn)題？

Rene：在這個(gè)方面，SiP技術(shù)有優(yōu)勢，它可以使用某些獨特的射頻信號和數字信號，利用對現有射頻信號的處理來(lái)很快地移植到別的新系統當中。利用這項技術(shù)來(lái)解決系統設計的問(wèn)題，這是我們目前的中期解決方案。從長(cháng)期來(lái)看，隨著(zhù)技術(shù)變得越來(lái)越成熟，未來(lái)我們也會(huì )將65nm技術(shù)用于模擬信號和射頻信號設計。

記者：EDA行業(yè)最近幾年不很景氣，針對系統級設計給EDA工具帶來(lái)的挑戰，您認為EDA供應商是否有資金和人力來(lái)滿(mǎn)足這種新的要求？

Rene：我認為EDA行業(yè)在采用新技術(shù)并將新技術(shù)推向市場(chǎng)方面表現出很強的能力，推動(dòng)了新技術(shù)的應用。他們?yōu)橄到y級設計做出了很大貢獻，在65nm技術(shù)應用方面也是如此。我認為EDA公司足夠的熱情和人力來(lái)滿(mǎn)足要求。

記者：飛利浦在面臨系統級設計帶來(lái)的挑戰時(shí)，如何與EDA供應商更好地開(kāi)展合作？

Rene：談到EDA問(wèn)題，這里面涉及很多領(lǐng)域，覆蓋范圍相當廣泛。幾乎每一個(gè)部件都有業(yè)界最高質(zhì)量的供應商，作為我們就是希望和各個(gè)部件最好的供應商合作。EDA供應商能夠幫助我們的主要是提高其產(chǎn)品的互操作性。以手機為例，無(wú)論是在中國的中國移動(dòng)網(wǎng)，還是在歐洲的沃達豐網(wǎng)絡(luò )，抑或是荷蘭當地的網(wǎng)絡(luò )，手機應該都可以使用。對于用戶(hù)來(lái)講，不論是使用x公司、y公司還是z公司的產(chǎn)品，產(chǎn)品之間都應該有互操作性。我們已經(jīng)與幾家著(zhù)名的EDA供應商展開(kāi)合作，采用標準化平臺，更加方便地進(jìn)行設計。

記者：成立三年來(lái)，您認為Crolles2聯(lián)盟給飛利浦帶來(lái)的最大利益在哪里？聯(lián)盟內IP問(wèn)題如何操作？

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

至于說(shuō)聯(lián)盟內的IP操作狀況，這主要看涉及到哪些IP。如果是基礎性IP，聯(lián)盟成員之間可以實(shí)現互操作的，大家就可以共同使用；如果是復雜IP，我們則與合作伙伴共同開(kāi)發(fā)；還有一些與眾不同的IP，是由我們自己獨立開(kāi)發(fā)。 

  記者：飛利浦半導體部門(mén)最近的主推產(chǎn)品是什么？相比其他公司的同類(lèi)產(chǎn)品，貴公司的產(chǎn)品有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢呢？ 

  Rene：讓我一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行介紹。在家庭娛樂(lè )方面，我們提供非常有競爭力的機頂盒、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)勢的方式提供產(chǎn)品，例如Nexperia TV 520系列芯片產(chǎn)品。通過(guò)Nexperia TV 520這一整合的、可即投入生產(chǎn)的設計，客戶(hù)可以在短短的三個(gè)月內完成產(chǎn)品設計并推向市場(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)便的設計流程，同時(shí)與其他解決方案相比還降低了材料費用，幅度最高可達50%。這一新的參考設計同時(shí)支持模擬和數字電視廣播標準，并且以前所未有的價(jià)格滿(mǎn)足了在小屏幕液晶電視上實(shí)現令人滿(mǎn)意的高清晰圖像質(zhì)量以及出色的音響效果的需求。

如今，一種趨勢是在汽車(chē)里越來(lái)越多地實(shí)現原本在家庭里實(shí)現的娛樂(lè )功能。我們在這方面可以為客戶(hù)提供額外的價(jià)值，例如電視功能。因為我們對視頻和音樂(lè )的理解比較深刻，可以幫助客戶(hù)在汽車(chē)內實(shí)現上述功能。飛利浦Nexperia媒體處理器為高級音響、連接性這些車(chē)載娛樂(lè )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介質(zhì)進(jìn)行連接，并支持USB、藍牙和Wi-Fi這些主要的連接標準。例如全新的Nexperia車(chē)用處理器PNX9106將帶來(lái)高質(zhì)量的車(chē)內多媒體以及更強大的性能和功能，例如多重標準音頻解碼以及通過(guò)USB和Flash設備播放音樂(lè )。 

  在通訊方面，我們采用可擴展的解決方案。通過(guò)增加額外的部件，在EDGE解決方案的基礎上，手持設備生產(chǎn)商就可以繼續使用其在上一代產(chǎn)品中使用的軟件來(lái)開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品。此外，我們的系統解決方案有助于手持設備生產(chǎn)商迅速將產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

以上所有這些都是基于Nexperia平臺和相關(guān)IP實(shí)現的。

記者：自Nexperia平臺推出以來(lái)，飛利浦對這一平臺又進(jìn)行了哪些完善？除了Nexperia平臺之外，飛利浦在平臺設計方面有沒(méi)有什么新的進(jìn)展？

Rene：Nexperia平臺是基于兩個(gè)處理器的平臺，一個(gè)處理器用于實(shí)現控制，另一個(gè)處理器用于實(shí)現流處理?？刂铺幚砥魈峁┮恍┗镜墓δ?，也就是目前消費者已經(jīng)得到的和必須擁有的功能，例如打電話(huà)等功能。而對于消費者來(lái)說(shuō)，他們更加看重第二個(gè)方面的功能，也就是說(shuō)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)標準，采用IP和ARM相關(guān)的技術(shù)；在流管理方面，與競爭者不同，我們在媒體應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)這種采用統一架構的新的設計平臺的應用，以提高我們的產(chǎn)品在視頻處理方面的質(zhì)量，這是消費者愿意看到的，也是我們正在做的。

通用平臺是飛利浦的一個(gè)發(fā)展方向，未來(lái)我們會(huì )繼續加大投入。家庭娛樂(lè )、汽車(chē)和通信產(chǎn)品都將基于通用平臺。我們必須對這一平臺繼續進(jìn)行投入。一方面提高流管理能力，另一方面提高平臺的可擴展性。這一平臺目前有兩個(gè)處理器，未來(lái)則可能有4個(gè)或者9個(gè)處理器，以滿(mǎn)足在現有軟件環(huán)境下實(shí)現更高性能的要求。

記者：讓我們來(lái)談?wù)勎磥?lái)吧。您預計飛利浦和業(yè)界什么時(shí)候能夠實(shí)現45nm乃至32nm的設計呢？您認為這期間主要要解決哪些關(guān)鍵問(wèn)題？

Rene：我們在實(shí)現45nm以及更窄線(xiàn)程技術(shù)應用時(shí)主要面臨兩大技術(shù)問(wèn)題。第一個(gè)方面是光刻問(wèn)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。第二個(gè)挑戰主要是拓補能力的挑戰。我們希望可以在2007年下半年實(shí)現45nm技術(shù)產(chǎn)品的原型設計（phototype），在2008年早期推出基于這一技術(shù)的產(chǎn)品。我預測2011年業(yè)界會(huì )推出采用32nm技術(shù)的產(chǎn)品。