全球集成電路產業(yè)整合與嵌入式系統(tǒng)發(fā)展——嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會第17次主題討論會在京召開

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全球集成電路產業(yè)整合與嵌入式系統(tǒng)發(fā)展
——嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會第17次主題討論會在京召開

本刊記者楊迪娜

最近兩年集成電路產業(yè)發(fā)生了許多變化，并呈現(xiàn)出以下三個特點：第一，并購頻繁。Intel斥資167億美元并購Altera，Avago 耗費370億美元并購Broadcom，NXP花費118億美元收購了飛思卡爾。全球集成電路產業(yè)并購數(shù)量和金額屢創(chuàng)新高，其中許多是嵌入式系統(tǒng)芯片公司，行業(yè)增速放緩使這些知名半導體廠商不得不抱團取暖。第二，以蘋果、華為和三星為代表的整機公司投入到芯片設計的行列，大大改變了產業(yè)的格局。Intel收購Altera形成了CPU+FPGA模式，蘋果收購P.A.SEMI形成了系統(tǒng)+硅模式。第三，PC和手機出貨放緩，全球半導體增速減慢，芯片企業(yè)正在瞄準以物聯(lián)網為代表的新興產業(yè)。

嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會在時隔5年后，再次討論集成電路產業(yè)與嵌入式系統(tǒng)發(fā)展，客觀剖析現(xiàn)在的產業(yè)情況并預測未來趨勢。本次會議邀請了業(yè)界專家、學者到會發(fā)言，分享他們對集成電路和嵌入式系統(tǒng)技術和產業(yè)發(fā)展的理解，共謀中國集成電路和嵌入式系統(tǒng)產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展新機遇。

北京大學軟件與微電子學院院長 張興教授

后摩爾時代的微納電子技術

什么是后摩爾時代？除了增加芯片的面積、縮小器件的尺寸之外，還有一個標志性的特點就是傳統(tǒng)的平面結構和一些傳統(tǒng)的材料無法滿足微處理器的要求，因此要引入新的器件結構和材料體系，我們稱之為后摩爾時代。后摩爾時代，速度與功耗的矛盾成為微電子技術發(fā)展過程中一個最重要的瓶頸。張教授認為，后摩爾時代的重點是低功耗驅動。

張教授預測了后摩爾時代微納電子技術的發(fā)展趨勢：第一，半導體器件會按照摩爾定律繼續(xù)按比例縮小下去；第二，半導體器件會更加多樣化；第三，會出現(xiàn)全新原理的器件，如納電子、碳基、量子等；第四，微電子除了往小發(fā)展之外，所表現(xiàn)出來的另外一個方向就是往大的方向發(fā)展，如有機半導體等。

張教授認為，微電子技術到了后摩爾時代，應用處理器領域將大有作為！在嵌入式CPU當中，華為的CPU測試結果非常好，可以與Intel等大公司一較高下。在應用驅動方面，對中國人來講是非常好的機遇，與應用相結合、找到更適合其特點的CPU存儲器以及其他各種傳感器電路，中國企業(yè)將會擁有更加廣闊的天地。

中科院計算所計算機體系結構國家重點實驗室 張志敏研究員

高性能嵌入式處理器技術的發(fā)展趨勢及對策

隨著智能手機的快速發(fā)展，其運行速度越來越快，這與處理器芯片的集成有很大的關聯(lián)，集成的SoC發(fā)揮了重大作用，不斷地推動技術進步，可以說SoC芯片無處不在！SoC的發(fā)展要緊跟計算機體系結構的發(fā)展，尤其是在計算機業(yè)界，大家逐步意識到，微處理器結構的發(fā)展已經成為一個很重要的分支。SoC的發(fā)展離不開應用領域，與應用脫節(jié)勢必會帶來各種各樣的問題。目前，SoC的發(fā)展全部基于總線技術，包括基于交叉開關陣列的，以及基于網格的。SoC的發(fā)展會越來越復雜，比如多核SoC的集成度在不斷攀升。

張志敏研究員談到，嵌入式處理器的發(fā)展的確為嵌入式產業(yè)注入了一股動力，事實上嵌入式處理器是與嵌入式軟件交替發(fā)展的，如果處理器配套的軟件跟不上，那么其應用發(fā)展必然存在很多問題?，F(xiàn)今，推動SoC發(fā)展的一個是智能手機，另一個是工業(yè)控制應用，對消費者而言，可穿戴技術亦是一個重要因素。

京微雅格 王海力博士

FPGA發(fā)展的昨天、今天和明天

2013年以來，ASIC設計公司數(shù)量基本上呈負增長，王海力博士認為，最主要的一個原因是ASIC投入研發(fā)的費用非常高。雖然FPGA是一個相對小眾的市場，但是它的作用和不可取代性卻非常高。

縱觀市場，F(xiàn)PGA 14 nm工藝的產品已經量產，Xilinx、Altera這兩家公司都在14 nm和16 nm之間的工藝節(jié)點上開始量產產品，而規(guī)模小一些的公司則在65 nm和90 nm工藝產品線上生產產品。京微雅格公司是FPGA產業(yè)的跟隨者，王海力博士表示，緊隨Xilinx的步伐，制定自己的戰(zhàn)略部署，一步一步地縮小差距，這才是國產FPGA要走的路。

FPGA自然也會進入到IoT領域，京微雅格正在與國內的廠商共謀IoT產業(yè)計劃，相信適用國產FPGA產品的領域會越來越廣泛。未來的20年間，F(xiàn)PGA將會嵌入到所有SoC產品中，因此它“明天”的發(fā)展將會非常美好！

華登國際 王林副總經理

中國半導體新格局及嵌入式軟件發(fā)展機會

王林副總經理談到，軟硬件結合是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢，從嵌入式系統(tǒng)出發(fā)，首先芯片、軟件是新技術發(fā)展的一個很好的載體。縱觀全球的半導體產業(yè)，最近幾年并不理想。在20世紀七八十年代，半導體產業(yè)就已經進入一個黃金的飛速增長期，正是那時造就了美國的硅谷，但是現(xiàn)在硅谷做芯片的公司寥寥無幾，更多的是從事與Facebook、亞馬遜、Uber等互聯(lián)網相關的創(chuàng)業(yè)。這也從另一個側面證明，半導體技術發(fā)展已經趨于平緩。

然而，近10年內中國市場的半導體技術產業(yè)銷售額增長了5倍，華登國際認為,中國是一個十分有潛力的半導體市場。最近，華登國際在中國的投資做了一些積極調整，主要基于以下兩個原因：一是中國市場還有很大成長空間；二是看到許多新技術的出現(xiàn)，如IoT、醫(yī)療產業(yè)等。

越來越多的公司選擇軟硬相結合的方式來打造適合消費者使用的產品，很多公司在芯片設計上的投入越來越大，從嵌入式系統(tǒng)的角度，他們越來越懂得自己需要什么樣的芯片，以及芯片和嵌入式系統(tǒng)應該怎樣結合才能發(fā)揮出芯片本身最大的功能。王林副總經理認為，在軟硬相結合方面，嵌入式軟件的發(fā)展方向和芯片設計、整個系統(tǒng)規(guī)劃、芯片的架構定義，都是大家要多思考、多加考量的方面，軟硬件結合得好，才能在行業(yè)中獲得優(yōu)勢。

AMD公司大中華區(qū)軟件合作及解決方案高級經理 時昕博士

集成電路近期的熱點方向

半導體產業(yè)的黃金時代已經過去，引用小米公司雷總的話：暴風已經走了，臺風演習已經不在半導體產業(yè)，也不在系統(tǒng)廠商這邊，風向已經轉移到下一個地方。時昕博士分析到，下一個產業(yè)的崛起將在軟件和互聯(lián)網方向。后智能手機時代，一個重要的思維理念就是，我(廠商)有什么樣的需求，我有什么樣的市場，我有什么樣的應用，從而決定可能要去開發(fā)哪些方面的芯片，這是根本上的一個變化。

AMD看好幾個熱門領域的發(fā)展，并為此做了積極準備，其中一個是機器學習，另一個是VR(虛擬現(xiàn)實)技術。時昕博士談到，在機器學習中，服務器的建設非常重要，AMD擅長做服務器的半定制芯片，而且在X box、PlayStation等游戲產品領域，大部分芯片都源自AMD。而在VR領域，很重要的一點就是GPU——圖像處理技術，這部分是AMD的傳統(tǒng)強項，2006年收購ATI使其GPU技術又提升了一個臺階。

此外，AMD瞄準了一個前景很好的市場——醫(yī)療設備。醫(yī)療設備對圖形、圖像的要求非常高，如X光機、CT或核磁共振，它們對圖像的分辨率、速度有特別高的要求。AMD的優(yōu)勢是：CPU和GPU集成在一起，可做到完全統(tǒng)一尋址處理，這樣的好處是整個系統(tǒng)的延時和功耗都得到顯著提升，十分適合高精度的醫(yī)療設備。

討論環(huán)節(jié) 百家爭鳴

討論環(huán)節(jié)，NXP(中國)有限公司數(shù)字網絡軟件解決方案部總監(jiān)楊欣欣博士做了引導發(fā)言，主要介紹了SoC、Linux的最新發(fā)展。他談到，近幾年SoC呈現(xiàn)出多核、架構集中、異構同時存在的特點。一個CPU可能計算能力很強，但真正用到一個專用的市場中會發(fā)現(xiàn)，其中有很多問題：首先，很多時候CPU用軟件去實現(xiàn)專用的算法，比不上DSP或者FPGA；其次，CPU如果承擔這些任務，會導致負載很大。這也是近期嵌入式處理器和嵌入式SoC發(fā)展的一些特點。在軟件定義網絡里面有許多需要虛擬化的東西，比如VNF(Virtual Network Function)，這也是Linux發(fā)展的一個方向。而Linux怎樣來支持軟件定義網絡(SDN)？它是通過VNF這樣一種形式提供的，這樣的變化也是Linux的發(fā)展潮流之一。

此外，六合萬通壽國梁總經理、清華同方總經理助理沈仲軍、原TI市場經理鄭小龍、太原理工大學常曉明教授、北京工業(yè)大學嚴海蓉副教授作了即興發(fā)言。在嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會秘書長何小慶的主持下，與會者就“用互聯(lián)網+IC能修煉中國半導體市場嗎”、“示范性微電子學院能否滿足集成電路發(fā)展對高素質人才的迫切需求”、“未來芯片的集成度越來越高，光纖的問世距離高集成度的實現(xiàn)還有多久”、“芯片廠商直接把算法封裝到芯片內部，很多嵌入式軟件公司會不會逐漸死掉”等問題做了熱烈的討論。