高成本沖擊物聯(lián)網(wǎng)SoC設計？

　　讓我們正視這個(gè)事實(shí)吧!當今每一家技術(shù)公司都對于業(yè)界普遍預期物聯(lián)網(wǎng)(IoT)市場(chǎng)的巨大規模深感困惑，或更精確地講是茫然與無(wú)措──根據思科(Cisco)預期，‘到2020年以前，全球將有超過(guò)500億臺裝置連接到網(wǎng)際網(wǎng)路。’

　　我并不想爭辯這項預測的對錯，但十分好奇它反映到SoC市場(chǎng)的結果──物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的這項承諾究竟如何影響SoC的發(fā)景前景。

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

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

　　感測器、微控制器(MCU)和無(wú)線(xiàn)連接——被認為是物聯(lián)網(wǎng)終端節點(diǎn)裝置中明顯必要的三個(gè)構建模組。

　　除此之外，Semico Research技術(shù)長(cháng)Tony Massimini曾經(jīng)公開(kāi)表示，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)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(shuō)，采取便宜的路線(xiàn)后，你可能會(huì )忽略了一些潛在具有關(guān)鍵性的因素，例如有些人認為更重要的安全因素。而在一些物聯(lián)網(wǎng)裝置應用案例中，Wi-Fi連接性也是必不可少的。

　　最近幾個(gè)月來(lái)，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)認清這樣的事實(shí)，家庭物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際上是最難實(shí)現夢(mèng)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)，執行70種個(gè)別的應用程式(app)，那么不可避免的問(wèn)題是，該由誰(shuí)來(lái)維護和管理這個(gè)網(wǎng)路，Wawrzyniak表示。

　　相較于有預算請專(zhuān)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(qián)請一個(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補充道。如果我們討論一款獨立的物聯(lián)網(wǎng)裝置(例如門(mén)上把手或?溫器)放在家中的一個(gè)節點(diǎn)使用，那當然沒(méi)有問(wèn)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’了，他提醒道。

　　Wawrzyniak認為，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(wèn)題，Wawrzyniak表示，因為它將改變物聯(lián)網(wǎng)SoC的本質(zhì)和架構。

　　在物聯(lián)網(wǎng)SoC出現并逐漸普及之際，Wawrzyniak正在思考一個(gè)新的定義——專(zhuān)門(mén)針對物聯(lián)網(wǎng)目的的SoC解決方案，為Semico現有的三種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(lái)更復雜得多，因為針對物聯(lián)網(wǎng)解決方案創(chuàng )建的SoC很容易涉及其它應用。同樣地，現有的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(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)應用量身打造的”功能和技術(shù)，他補充道。

　　SoC設計成本持續攀升

　　Semico堅持將SoC分成不同種類(lèi)的原因之一在于，它能幫助人們更加清楚地瞭解半導體市場(chǎng)以及新晶片設計的趨勢路線(xiàn)。

　　Semico的Wawrzyniak和其它業(yè)界分析師一樣擔心不斷攀升的SoC設計成本。

　　在Semico今年3月份發(fā)表的‘SoC晶片與軟體設計成本分析：上漲的成本如何影響SoC設計專(zhuān)案’(SoC Silicon and Software Design Cost Analysis: How Rising Costs Impact SoC Design Starts)報告中，Wawrzyniak陳述晶片和軟體工作的設計成本將在2018年之前以43.7%的復合年成長(cháng)率(CAGR)增加。

　　如同這份報告提出的警語(yǔ)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。

　　僅針對某一種范疇加速SoC開(kāi)發(fā)可能傳遞給半導體產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟市場(chǎng)這樣的印象：半導體產(chǎn)業(yè)的天要塌下來(lái)了!簡(jiǎn)單地看，如果成本以這種速度上升，再也沒(méi)有人能負擔得起新晶片設計。

　　但事實(shí)上并不是這樣的。除了不斷上升的SoC設計成本外，Wawrzyniak建議也看看不同SoC種類(lèi)的設計專(zhuān)案實(shí)際數量。

　　首次SoC設計的成本分布

　　圖中的線(xiàn)條顯示設計成本正不斷增加的趨勢。紅線(xiàn)代表最高成本設計和最低成本設計之間的成本平均值。

　　不同顏色(藍色、紅色和綠色)的數字代表每一種類(lèi)的‘設計專(zhuān)案’數量，其中藍色代表最高成本設計，綠色代表最低成本的設計。

　　值得注意的是，在2013年以前，采用最貴設計(藍色所示)方案的公司一直在增加中，但隨后采用的公司開(kāi)始減少，一直到2018年呈現下降趨勢。Semico認為這是因為不斷上升的成本迫使許多公司在決定昂貴的專(zhuān)案時(shí)變得更加謹慎。

　　這里的重點(diǎn)(圖中所示)包含在紅色數字中，Wawrzyniak指出，“即使在最昂貴的設計數量減少至正常值之后，紅色的設計也仍持續攀升。”

　　盡管存在成本問(wèn)題，他強調，70“設計仍然可能擁有合理的復雜度，而不需要針對任何單一幾何制程最大限度地增加設計預算。”

　　Wawrzyniak相信，新的物聯(lián)網(wǎng)SoC設計將有賴(lài)于這些設計人員的巧思，以“實(shí)現復雜度與靈活性之間的最佳平衡”，而不是依賴(lài)一些帶來(lái)高成本的設計參數。