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GLOBALPRESS矽谷參訪報導2
電源與晶片設計業者的百花齊放

【作者: 姚嘉洋】   2015年02月06日 星期五

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我們先前介紹了幾家半導體業者的市場策略後,這次我們繼續介紹其他業者們的市場策略與作法。


快充、電源轉換與LED照明 各自精采

首先我們從電源管理領域開始看起,延續上次談到無線充電與智慧照明的市場策略,Dialog在電源管理與LED照明驅動電路上,也有不少著墨。Dialog電源轉換事業部資深副總裁Davin Lee便談到,針對快速充電,Dialog已經與高通與聯發科等業者採取合作,其中由高通主導的Quick Charge 2.0標準,Dialog已經有合作客戶的產品在日本市場進行銷售。


至於在LED照明電路設計方面,Dialog則提推出產業界首款全可編程的驅動電路,名為SmarteXite。由於是全可編程架構,不論是研發時間、系統成本乃至於經濟效益等,都能有大幅度的提升。但這不表示,Dialog就打算以一招半式打下來LED照明電路市場,針對成本極為敏感的市場,也推出過溫保護(Over-temperature protection;OTP)電路的純硬體架構的方案。Dialog電源轉換事業部市場總監Athar Zaidi也指出,Dialog會依照市場需求的不同,提供對應的產品線。



圖一 : 針對LED照明,Dialog所推出的SmarteXite,具備全可編程能力。
圖一 : 針對LED照明,Dialog所推出的SmarteXite,具備全可編程能力。

同為電源管理方案供應商,Power Integration(包爾英特)也針對電源變壓器提供全新架構的電源管理晶片,其整合度之高,也相當令人驚豔。


我們都知道,AC/DC的電路架構可以分為初次側(Primary-side)與二次側(Secondary-side)兩種,這兩種不論是在能源效率轉換、電路保護機制與成本結構上,各有優劣之處。不過,Power Integration所採取的作法,則是將這些既有的電路架構與回授電路等,進行高度整合。Power Integration業務開發總監Shyam Dujar便表示,該款晶片InnoSwitch是屬於混合訊號類型的電源單晶片,主要的理由是該晶片內部建置了FluxLink技術,它本身就是純數位架構,負責晶片內部的溝通工作,以確保晶片內的各項功能都能運作無虞。不過,InnoSwitch目前的定位,僅鎖定在功率為25瓦的終端產品,所以適合該功率範圍的終端電子產品,皆是該晶片可以發揮的舞台。



圖二 : Power Integration業務開發總監Shyam Dujar
圖二 : Power Integration業務開發總監Shyam Dujar

晶片設計的多元紛呈

Synapse Design直攻先進晶片架構設計

隨著晶片設計愈趨困難,過去半導體產業興起了一個次產業為「設計服務」,其主要任務是要協助晶片業者減少設計時間與成本,以便在適當的時間點推出產品來因應市場需求,這類業者當以台灣的智原與創意電子等公司為代表,不過這類業務並非只是台灣業者的專長,來自於美國的Synapse Design,成立於2003年,同樣也是扮演設計服務的角色,所服務的客戶與應用種類相當廣泛且多元。


Synapse Design執行長Satish Bagalkotkar表示,Synapse Design的客戶群就包含了華為、ST(意法半導體)、Broadcom(博通)、三星、AMD、TI(德州儀器)、飛思卡爾與ARM等,應用領域就涵蓋了行動運算、網路、儲存、多媒體、車用電子與物聯網等。


在先進製程方面,也有為產業界所熟知的14與16奈米FinFET、ST獨有的FD-SOI技術等,Satish Bagalkotkar進一步談到,Synapse Design一直與合作伙伴保持相當密切的合作,當然這也包括了下一世代的先進技術。除此之外,Synapse Design在軟體的投入也不遣餘力,希望能協助客戶在晶片設計上能達到最佳化。Satish Bagalkotkar不諱言,市場所為人熟知的處理器IP供應商都是Synapse Design的合作伙伴。但如何將不同屬性的處理器IP整合在SOC(System On Chip;系統單晶片)中,並加以最佳化,這就是一門學問了。


Satish Bagalkotkar表示,Synapse Design所提供的STEM(Synapse Design Tool Execution Manager)可以針對不同的處理器搭配組合,客戶能就各方面的表現上進行審視,在滿足自有的系統需求,挑選最合適的組合。他也透露,即便是MCU(微控制器)業者,也可能會有SOC的設計需求,而這幾年ARM所推出的64位元架構,Synapse Design也有支援,目前有不少客戶正在積極投入64位元的設計。



圖三 : 左為Synapse Design營運長暨共同創辦人Devesh Gautam,右為Synapse Design執行長Satish Bagalkotkar
圖三 : 左為Synapse Design營運長暨共同創辦人Devesh Gautam,右為Synapse Design執行長Satish Bagalkotkar

為求低功耗 Calypto從HLS下手

事實上,Synapse Design不僅是一家設計服務公司,它也有EDA工具協助客戶進行晶片設計,但Satish Bagalkotkar強調,這並不會與既有的EDA領導業者如Cadence或是Mentor等造成衝突。事實上,彼此之間反而是合作關係。而此次的矽谷採訪之行,也讓我們遇到另一家也是類似於EDA工具的供應商Calypto。


Calypto成立於2002年,分別在2005年與06年推出產品後,於2011年併購了Mentor旗下的HLS(High Level Synthesis;高階語言合成)技術與團隊。


Calypto市場副總裁Mark Milligan表示,談到HLS,不論是Calypto、Cadence或是FPGA大廠Xilinx等,都有其解決方案,只不過就方案完整度上,還是以Calypto同時具備ASIC(特殊應用積體電路)與FPGA兩大類最高,其餘供應商,都僅是具有其中一項方案而已。他進一步指出,過去晶片設計的方向,都以效能效率為優先,但隨著時間推移,反倒會把「能源效率」放在第一的位置。就先進製程而言,各家大廠投入FinFET或是FD-SOI,都必須耗費相當大的成本,但若能透過半導體製程以產生經濟效益,就有辦法使先進製程繼續前進。但正因為大家非常在乎能源效率的表現,在半導體製程上就會十分重視動態能源的消耗上,以FD-SOI為例,它就能適當地降低動態電流的消耗。


但光憑半導體製程技術的突破,要提升能源效率還是相對有限,所以Mark Milligan透露,若能透過好的HLS來形成高品質的RTL(Register Transfer Level) 就有辦法將晶片功耗壓至最低。作法上,就是要將我們所熟知的C語言或是C++等,透過HLS轉換RTL,而HLS所扮演的角色,就是要將這類程式語言與RTL之間的缺口縮至最小,以讓當初所設計的內容與實現的硬體電路功能的差異降至最低。



圖四 : Calypto市場副總裁Mark Milligan
圖四 : Calypto市場副總裁Mark Milligan

連結不同IP Arteris鎖定車用電子

另外一家業者則相當的特別,該公司同樣與晶片開發有關,但這間公司專職於協助不同IP之間的連結,名為Arteris,見長於NOC(Network On Chip)方案的開發與設計,成立於20023年。Arteris市場副總裁Kurt Shuler表示,目前如行動、車用與儲存等領域相關的主晶片供應商,像是三星、高通、飛思卡爾與德州儀器等,都是其客戶群。


而此次要談到的,則是針對車用電子的ISO 26262提出其解決方案:Resilience Features。Kurt Shuler除了談到ISO26262中,關於ASIL等級的差異性之外,在Resilience Features上,特別將ARM的Cortex-R5與R7視為主要核心,但僅限於ASIL B架構的等級,而Resilience Features就是扮演Cortex-R5與R7的傳輸介面。Kurt Shuler同意,車用電子是一個相當大的市場,目前ARM架構的確在該市場沒有太大的能見度,但ARM在整體產業中具有其影響力,車用市場的確也有傳出Cortex-R系列核心的呼聲,再者,Arteris本來的技術能力就可以廣泛支援各大廠的處理器核心,所以對於協助ARM進入ISO 26262規範,抱持樂觀的看法。



圖五 : Arteris市場副總裁Kurt Shuler
圖五 : Arteris市場副總裁Kurt Shuler
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