IP資產(chǎn)

摘要： 本文介紹了IP廠(chǎng)商的發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞： IP；ARM；SoC；FPGA

　　如果讀一讀當前的報紙，你就會(huì )發(fā)現，房地產(chǎn)的價(jià)格并不總是在上揚，這與有些人告訴你的正好相反。它們是波動(dòng)的。它們也有可能下跌。影響它的參數實(shí)在太多，無(wú)法一一列舉，其中就包括了面積方面的考慮。

　　芯片上的“房地產(chǎn)”基本上都在貶值。設想一下，計算機建筑師們和芯片廠(chǎng)商們試圖按照其腦力勞動(dòng)的成果所占據的芯片面積來(lái)計算其價(jià)值。不妨考慮先進(jìn)的半導體工藝和高效率的制造技術(shù)的另一個(gè)不那么美妙的方面。整個(gè)芯片的價(jià)格將最終下降，芯片相對面積將進(jìn)一步縮減，而供應商和芯片制造商依賴(lài)其設計所能獲取的知識產(chǎn)權（IP）收入的比例也將下降。似乎這還不夠，來(lái)自新的和已確立其地位的IP供應商的競爭的升級，目前又進(jìn)一步侵蝕著(zhù)IP的價(jià)值。

　　為了自衛，商人和工程人員已經(jīng)想出了各種狡黠的方法來(lái)保護其收入——也許甚至還能提高它。這些策略主要是設法賣(mài)出更多的IP或者更為完整的一套IP和應用軟件。

　　對那些更明顯的、努力發(fā)放更多硅片面積的許可證的手段進(jìn)行分類(lèi)后，我們就會(huì )發(fā)現目前有如下的手段：增添功能，有效的速度提升，硬件捆綁，將硬件和軟件捆綁起來(lái)以創(chuàng )建平臺。

　　增添功能

　　增添功能是那些地位已經(jīng)穩固的指令集架構（ISA）的所有者最常用的策略之一。該策略可以保護在軟件開(kāi)發(fā)工具方面的投資，并有助于留住該所有者的大部分現有的客戶(hù)。處理器繼續運行沿用下來(lái)的軟件。一個(gè)通用處理器（GPP） ISA所有者，可以向現有的GPP架構添加指令擴展或者一個(gè)DSP引擎。反過(guò)來(lái)，對于DSP IP的所有者來(lái)說(shuō)，添加恰當的指令將可以增添GPP功能?，F有的內存分級結構和處理器的內部配置常常不能為新的功能提供最優(yōu)的性能。ISA添加的功能最好通過(guò)內部設計或者通過(guò)采購來(lái)完成。利用許可方式實(shí)現的新增功能，并不能成為ISA的一部分。

　　速度提升

　　假定為降低功耗已經(jīng)采用了非常優(yōu)秀的邏輯和物理設計，則多處理或者并行處理功能可以有助于降低時(shí)鐘頻率、所需的驅動(dòng)電壓以及相應的功耗。多個(gè)處理器或者處理級所需占用的芯片面積的比重勢必更高，這可以提高性能，同時(shí)，對于整塊芯片來(lái)說(shuō)，這也提升了相應的那部分芯片面積的價(jià)值。所有的ISA廠(chǎng)商都樂(lè )意使用多核技術(shù)或者流水線(xiàn)級。地位穩固的ISA的廠(chǎng)商，可以保留其軟件基礎，而同時(shí)考慮如何能最好地利用多處理器的優(yōu)點(diǎn)。新入行的ISA擁有者——他們實(shí)在是難以枚舉——在針對并行工作進(jìn)行了優(yōu)化的架構方面，找到了一個(gè)公平的競技場(chǎng)。“DIY”方式的并行化也屬于這一類(lèi)。設計者可以在來(lái)自于各廠(chǎng)商的不同產(chǎn)品中進(jìn)行挑選，這些公司的代表包括：Altera、ARC、ARM（OptimoDE）、M2000、MIPS Technologies、Stretch、Tensilica和Xilinx.

　　硬件捆綁

　　從為了增加收入而采用的純技術(shù)手段轉向將技術(shù)和商業(yè)混合起來(lái)的策略，我們發(fā)現了一些可以提供硬件捆綁的公司。捆綁方式包括：內核處理器外加一個(gè)或全部可配置的高速緩存、內存管理、協(xié)處理器或者從處理器DSP、加速器以及外設等。有些捆綁套裝是通過(guò)與提供具體的實(shí)施技術(shù)者結為同盟而產(chǎn)生的。eASIC最近發(fā)布的產(chǎn)品（該產(chǎn)品向處于設計或者大規模生產(chǎn)階段的設計者提供了無(wú)需額外付費的Tensilica 的Diamond內核），MIPS對Chipidea的收購，以及針對FPGA進(jìn)行了優(yōu)化的ARM處理器內核，就是這方面的實(shí)例。

　　軟硬件捆綁

　　IP廠(chǎng)商轉而通過(guò)商業(yè)聯(lián)盟來(lái)進(jìn)一步增強其產(chǎn)品后，可以針對具體的工作負載提供優(yōu)化的硬件/軟件捆綁套裝。這些就是平臺，其中最流行的瞄準了音頻和視頻應用。加入競爭的兩家公司是ARC International和Tensilica，前者提供了來(lái)自于A(yíng)RC Video Subsystem家族的一系列產(chǎn)品，包括Codec，后者則提供了其Diamond Standard 388VDO視頻引擎——一種由兩個(gè)互連的Tensilica Xtensa LX處理器內核構成的、預先配置的視頻IP核。實(shí)際上，所有的嵌入式IP和芯片方面的大供應商都已經(jīng)引入了完整性水平各異的平臺。它們的目標是將軟件的Codec以及為了滿(mǎn)足工作負載而擴大的芯片面積相結合，以獲取盡可能高的收入。

　　芯片與IP廠(chǎng)商的關(guān)系

　　上面已經(jīng)描述了IP廠(chǎng)商用來(lái)提供更多的IP、以提高一個(gè)廠(chǎng)商所占用的芯片面積比例的幾種方法，我們注意到，如果沒(méi)法提供好的理由，IP供應商也不能提高自己對芯片面積的要求，這正如獨立的軟件廠(chǎng)商不能發(fā)放低效率代碼的許可證。SoC設計者會(huì )堅持對所能提供的最小的處理器內核收取許可費，但是，如果了解到最終用戶(hù)愿意為了獲得更好的性能和更多的功能而付費的話(huà)，則設計者們也愿意為附加的尺寸最小的內核、加速器和外設付費。

　　不過(guò)，SoC的功能并不是那么容易確定的。SoC設計者常常無(wú)法從最終用戶(hù)那里直接了解到最終用戶(hù)的偏好。芯片（ASIC）設計者常常會(huì )根據重要客戶(hù)的要求來(lái)形成配置方式，這些客戶(hù)的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)團隊更接近最終用戶(hù)——例如，消費者。半導體廠(chǎng)商提供全部或者大部分芯片面積所帶來(lái)的好處卻會(huì )被如下風(fēng)險所抵消：由于被切斷了與消費者的聯(lián)系，這些廠(chǎng)商將不了解他們頻繁變化的喜好和嫌惡。

　　一家開(kāi)發(fā)數碼相機的OEM可以對其潛在的買(mǎi)家進(jìn)行研究，以幫助精確地預測出在近期可能售出的產(chǎn)品。與ASIC設計者溝通后制定的SoC規范，其風(fēng)險會(huì )得到降低。不過(guò)，蜂窩電話(huà)的情況并非如此。服務(wù)提供商最接近消費者，其次是OEM，芯片設計者/半導體廠(chǎng)商在這個(gè)圖騰柱上排在第三個(gè)位置。

　　居于這一具有更大風(fēng)險的位置上的芯片設計者所面臨著(zhù)的風(fēng)險是，如何在加速器和應用面窄的引擎所能提供的成本和效率以及高性能和可編程芯片（可以快速對這些芯片進(jìn)行編程，向消費者提供類(lèi)似iPhone的產(chǎn)品，或任何流行的時(shí)尚產(chǎn)品）的靈活性之間找到平衡。

　　許多IP供應商只能接收到關(guān)于最終用戶(hù)需求的、非直接的信息，為了獲得成功，它們將需要遵循多頭（multi-pronged）發(fā)展的戰略。若干個(gè)預先配置的平臺——范圍從低成本的專(zhuān)用性一直到可編程的高性能、通用性產(chǎn)品——都有其用途，但還不敷使用。預先配置的平臺的靈活性較低。有些，即便是可編程性最高的那些，也可能并非很好的與那些客戶(hù)的快速變化的具體情況相匹配。進(jìn)一步的策略可以提供豐富的、獨立的IP部件庫，讓SoC設計者能配置芯片—并承擔風(fēng)險。最后，為了能更好的確保長(cháng)期的成功，IP提供商們正在擴展其在FPGA、結構化ASIC和微控制器方面的市場(chǎng)存在和地位。（本文譯自《微處理器報告》）