專(zhuān)業(yè)IP設計商—IDM的發(fā)展趨勢

近年來(lái)，由于IC生產(chǎn)技術(shù)更新速度的加快，導致芯片生產(chǎn)耗資巨大。另外，SoC的多功能化使SoC的設計越來(lái)越難，一個(gè)半導體IDM(集成器件制造商)按原有傳統方式經(jīng)營(yíng)已面臨嚴峻的挑戰。因此，越來(lái)越多的半導體商走向無(wú)工藝線(xiàn)(fabless)的模式，從而能充分利用世界最先進(jìn)的芯片及生產(chǎn)服務(wù)。把代工廠(chǎng)作為戰略伙伴，將生產(chǎn)交給芯片代工廠(chǎng)完成，自己則充分利用最先進(jìn)的技術(shù)和盡可能低的投資來(lái)保證產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，成為專(zhuān)業(yè)的IP設計商。

傳統IC的制造過(guò)程向無(wú)工藝線(xiàn)的轉變
傳統的IC制造過(guò)程包括以下幾個(gè)階段：
?產(chǎn)品計劃的制定。制定一個(gè)經(jīng)過(guò)深思熟慮的產(chǎn)品計劃，包括設計目標、IP資源和達到目的的預算表及總投資表等。
?IC設計。組建一個(gè)IC設計隊伍，確定IP伙伴，系統集成工程師隊伍等，這一階段的目標是取得GDSII文件。
?制造。設計掩模，進(jìn)行芯片生產(chǎn)和PCM測試，這一階段的目標是取得晶片。
?組裝。驗證晶片，完成集成和封裝，這一階段的目標是取得封裝后的IC。
?最終產(chǎn)品質(zhì)量及可靠性檢查。
?市場(chǎng)化。
由于資金、技術(shù)以及市場(chǎng)對SoC功能要求的不斷發(fā)展，導致這種由一家獨立完成的傳統IC制造過(guò)程越來(lái)越少，轉而出現了無(wú)工藝線(xiàn)的商業(yè)模式。截止2001年，世界上有近450家無(wú)工藝線(xiàn)的半導體商?？梢灶A計，到2010年，世界上的50%以上的芯片將以無(wú)工藝線(xiàn)的方式，由專(zhuān)業(yè)IP設計商的代工廠(chǎng)完成。

無(wú)工藝線(xiàn)商業(yè)模式
無(wú)工藝線(xiàn)的商業(yè)模式就是打破整個(gè)IC的生產(chǎn)鏈，把芯片生產(chǎn)交給大型芯片代工廠(chǎng)，并在IC設計中引進(jìn)專(zhuān)業(yè)IP設計商的IP。在無(wú)工藝線(xiàn)市場(chǎng)中，主要有三種商業(yè)模式：
?Customer-Owned Tooling 模式(或COT模式)
COT 模式就是半導體公司自己計劃和控制IC 生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)階段，與專(zhuān)業(yè)IP 設計商合作進(jìn)行IC 設計，提供完全從邏輯分析到規劃芯片的數據庫，一般是以GDSII 形式交給芯片代工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)。按COT 模式，無(wú)工藝線(xiàn)半導體公司可以完全了解和控制IC 設計，并且可以直接控制產(chǎn)品的造價(jià)而贏(yíng)得商業(yè)成功。
?專(zhuān)用集成電路模式
專(zhuān)用集成電路模式就是把產(chǎn)品計劃交給ASIC 公司，由ASIC 公司去做IC 設計和生產(chǎn)。 ASIC 模式運行方便但很貴。一般來(lái)說(shuō), ASIC 供應商要完全負責門(mén)級芯片的開(kāi)發(fā)，完成后端設計服務(wù)和芯片制造。ASIC 的費用將包含非重復工程 (NRE) 費以及每個(gè)芯片的專(zhuān)利費。由于這個(gè)額外的服務(wù)，每個(gè)芯片的造價(jià)要比COT模式高。
?FPGA 模式
FPGA具有可編程性,產(chǎn)品上市快，但產(chǎn)品價(jià)格高，功耗高，性能及集成度往往不足。
比較三種模式，COT 模式是最經(jīng)濟，技術(shù)上最靈活的IC 商業(yè)模式。由于今天SoC的設計越來(lái)越復雜，導致對專(zhuān)業(yè)IP 設計商的IP 的需求越來(lái)越大。COT 模式提供了最靈活的使用最好IP的模式；用ASIC模式，您只能依靠ASIC公司所擁有的IP資源。
無(wú)工藝線(xiàn)商業(yè)模式的優(yōu)勢在于：
?建立一個(gè)新的300mm 的芯片生產(chǎn)線(xiàn)將需投資40億美元。但作為無(wú)工藝線(xiàn)的半導體公司，完全可以減少在代工廠(chǎng)技術(shù)更新上的這筆投資，而集中力量和資金搞產(chǎn)品更新和專(zhuān)業(yè)IP。設計商與代工廠(chǎng)合作，能充分利用最先進(jìn)的技術(shù)和盡可能低的投資來(lái)保證產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。
?專(zhuān)業(yè)芯片代工廠(chǎng)專(zhuān)注于生產(chǎn)和提供最先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)。另一方面，這些代工廠(chǎng)不會(huì )與他們的客戶(hù)競爭。所以，競爭對手不可能得到您的產(chǎn)品及IP的秘密。
?打斷整個(gè)生產(chǎn)鏈，將允許半導體商集中力量鞏固和加強其核心部分的競爭地位，并能利用合作伙伴的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，從而保證走在市場(chǎng)的最前面，實(shí)現時(shí)間創(chuàng )造利潤的目的。

專(zhuān)業(yè)IP設計商
專(zhuān)業(yè)IP 設計商專(zhuān)注于IP 設計，往往擁有最豐富和廣泛高尖端IP 資產(chǎn)。這其中包括：
IP 資源
?硬IP 和軟IP。硬IP 是與生產(chǎn)工藝相關(guān)的IP，如：ADC/DAC、 PLL等。軟IP 是與生產(chǎn)工藝無(wú)關(guān)的IP，如嵌入式處理器、先進(jìn)的編譯器等。
?代工廠(chǎng)IP。99%的代工廠(chǎng)IP事實(shí)上仍來(lái)自于專(zhuān)業(yè)IP 設計商。包括那些由代工廠(chǎng)做宣傳的基本IP 庫。代工廠(chǎng)可以提供免費的一般應用IP。
?客戶(hù)定制IP。一般代工廠(chǎng)IP 庫是滿(mǎn)足大多數客戶(hù)的。如果客戶(hù)需要低功耗、高性能的IP，就只能使用客戶(hù)定制的IP。很多專(zhuān)業(yè)IP 設計商提供客戶(hù)定制IP，包括很多模擬及混合信號IP。例如, 世界領(lǐng)先的IP 設計商Chipidea Microelectronics. S. A.擁有300 多種類(lèi)齊全的IP 庫，包括ADC/DAC、模擬基帶、RF、物理接口和電源管理等。
IP 交易內容
?客戶(hù)支持。優(yōu)質(zhì)客戶(hù)支持必須要考慮：在集成專(zhuān)業(yè)IP設計商的IP時(shí)，是否有專(zhuān)業(yè)工程師回答您所遇到的問(wèn)題；您的問(wèn)題是否得到及時(shí)和認真的回答；需要多長(cháng)時(shí)間能得到您的關(guān)鍵問(wèn)題的答案。
?IP 價(jià)格和商業(yè)模式。IP 費用一般包括許可費、NRE、專(zhuān)利費、維修費。專(zhuān)業(yè)IP設計商通常提供兩種基本的商業(yè)模式：買(mǎi)斷式和專(zhuān)利式。買(mǎi)斷式是一個(gè)簡(jiǎn)單的IP 付款商業(yè)模式，可以避免付那些昂貴的專(zhuān)利費，只需要付IP使用授權費。專(zhuān)利式需要付IP 使用的前端費用，IP 前端費用一般是IP 一次使用授權費的60%，之后要加上每個(gè)芯片的專(zhuān)利費，最終所付的費用要比買(mǎi)斷式高得多。
?IP 交付。在IP合同中, 講好IP交付的條件是很重要的。例如，IP 將以GDSII 文件還是只以RTL或 HDL形式交給客戶(hù)。還應講好IP 交付的時(shí)間限制，如果超過(guò)期限，應如何處理等。

當今領(lǐng)先的IP設計商
表1 列出了當今業(yè)界領(lǐng)先的IP 設計商的排名順序(源于2002 年http://www.design-reuse.com/ 第四季度的IP/SoC 市場(chǎng)調查報告)。
系統級芯片和IP發(fā)展帶給半導體產(chǎn)業(yè)一個(gè)全球化的新機遇，即通過(guò)孕育、發(fā)展和聯(lián)合國際化的人才技術(shù)來(lái)建立市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，尋找新的業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)。預計在不遠的將來(lái)，系統級芯片的集成方式可能還會(huì )隨著(zhù)市場(chǎng)要求、系統應用、工藝技術(shù)甚至是關(guān)鍵電路模塊的設計而變化。專(zhuān)業(yè)的IP設計商將成為IDM的發(fā)展趨勢。我們相信，誰(shuí)把握住了人才和技術(shù)，把握住了市場(chǎng)的發(fā)展，并隨著(zhù)市場(chǎng)的變化勇于開(kāi)拓創(chuàng )新，誰(shuí)就把握住了未來(lái)?！?/p>