Imagination實(shí)現(xiàn)SoC創(chuàng)新設(shè)計(jì) 64位MIPS CPU挑大梁

就制程技術(shù)而言，為了滿足新一代多樣化智能型裝置的需求，除了邏輯制程之外，類比、射頻、MEMS、嵌入式快閃存儲(chǔ)器、以及影像傳感器等技術(shù)的需求也將日益提升，才能滿足琳瑯滿目的市場(chǎng)需求。他預(yù)期18微米射頻、90/55/40納米超低功耗射頻、28納米超低功耗射頻、以及16納米FinFET將是因應(yīng)低階到高階各種物聯(lián)網(wǎng)裝置的下一代制程技術(shù)。

臺(tái)積電一直致力于建構(gòu)完備的設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)，并與IP、EDA伙伴合作建立開放創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)OIP (Open Innovation Platform®)，推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。目前臺(tái)積電與Imagination已展開廣泛的合作關(guān)系，除了針對(duì)現(xiàn)有以及新一代16納米FinFET制程之外，雙方亦針對(duì)PowerVR Wizard光線追蹤GPU與MIPS CPU、連接性等各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行合作。

他表示，根據(jù)測(cè)試，將PoweVR6XT GPU從16納米FinFET移植到16納米FinFET+制程上，能夠在相同功率基礎(chǔ)上，提升效能15%。這意味著未來(lái)行動(dòng)裝置的繪圖功能仍將持續(xù)成長(zhǎng)。

智能、顯示與巨量資料世代

瑞昱半導(dǎo)體產(chǎn)品線主管Eddie Chang從智能功能與顯示技術(shù)來(lái)探討未來(lái)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

他指出，智能裝置與顯示器技術(shù)是未來(lái)市場(chǎng)進(jìn)展的兩大重要趨勢(shì)。也因此，電視、智能型手機(jī)、穿戴式裝置和白色家電將會(huì)成為新的產(chǎn)品亮點(diǎn)。這些產(chǎn)品都要追求更多的智能功能、互動(dòng)性、連接性、顯示質(zhì)量，以及能與云端連結(jié)。

目前業(yè)者都積極推動(dòng)更多智能型裝置的實(shí)現(xiàn)，隨著越來(lái)越多裝置與云端連結(jié)，下一波的重要趨勢(shì)則將是巨量資料商機(jī)。他解釋說(shuō)，巨量資料帶來(lái)的商機(jī)主要有3個(gè)方面，分別是巨量資料的擷取、分析、以及保護(hù)。

在資料擷取方面，包括裝置端的品牌、SoC、以及APP業(yè)者都將能透過(guò)紀(jì)錄視訊、相片、語(yǔ)音、信息等各種方式來(lái)獲得資料;而在云端，云端服務(wù)器業(yè)者能會(huì)紀(jì)錄不管是私有或公共云端中的資料與行為。

目前的作法是將連網(wǎng)裝置的資料直接上傳至云端儲(chǔ)存。但隨著連網(wǎng)裝置越來(lái)越多，同時(shí)資料的隱私與安全性議題日益重要。在擷取資料時(shí)，為了降低對(duì)物聯(lián)網(wǎng)裝置的功率與效能需求，未來(lái)趨勢(shì)可能朝先在近端設(shè)備收集和運(yùn)算來(lái)自家庭或傳感器的資料，再將資料傳到云端，但這會(huì)對(duì)智能與安全功能帶來(lái)新的要求，業(yè)界正在解決中。

他認(rèn)為，未來(lái)將會(huì)針對(duì)個(gè)人與家庭用戶興起保險(xiǎn)

他認(rèn)為，未來(lái)將會(huì)針對(duì)個(gè)人與家庭用戶興起保險(xiǎn)云(Insurance Cloud)的服務(wù)，它可作為資料代理人、管理者的角色，因此在將個(gè)人與家庭資料上傳時(shí)，可先透過(guò)保險(xiǎn)云的機(jī)制，取得更多的保障;甚至在取得消費(fèi)者的同意后，還有可能銷售資料。這將會(huì)催生巨量資料時(shí)代的新興業(yè)務(wù)模式，帶動(dòng)更多機(jī)會(huì)。

專家觀點(diǎn)：克服SoC設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

來(lái)自瑞昱半導(dǎo)體、新思科技、益華計(jì)算機(jī)與臺(tái)積電的合作伙伴，在Imagination營(yíng)銷執(zhí)行副總裁Tony King-Smith的主持下，以專家座談的形式，共同討論了未來(lái)的應(yīng)用趨勢(shì)與面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。

隨著SoC的復(fù)雜度越來(lái)越高，如何在最短的上市時(shí)程內(nèi)，開發(fā)出符合成本、效能與功率需求的芯片，已成為設(shè)計(jì)業(yè)者日益艱鉅的挑戰(zhàn)。

瑞昱科技Eddie Chang認(rèn)為，芯片建置的技術(shù)管理變成更為重要，要如何建立更好的設(shè)計(jì)流程，并能更正確的預(yù)估功耗與效能，才能決定何時(shí)能完成專案設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量有更佳的掌控。

新思科技策略聯(lián)盟總監(jiān)Phil Dworsky表示，因應(yīng)設(shè)計(jì)業(yè)者的需求，EDA業(yè)者須致力于提供適切的設(shè)計(jì)方法論，以及建置流程與PPA(功率、效能、面積)最佳化的解決方案，以及驗(yàn)證軟件、快速原型制作等各項(xiàng)技術(shù)，才能協(xié)助業(yè)者在更短時(shí)間內(nèi)，設(shè)計(jì)出更復(fù)雜、更低功耗、更低成本的芯片。

益華計(jì)算機(jī)技術(shù)支持與服務(wù)經(jīng)理Jack Chen表示，GPU占SoC面積的比例越來(lái)越大，幾乎已超過(guò)50%，因此芯片的PPA最佳化設(shè)計(jì)已變得至關(guān)重要。除了滿足高效能芯片設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)外，另一方面，隨著IoT裝置的興起，未來(lái)低功耗、封裝技術(shù)也將扮演重要角色。

臺(tái)積電矽智能財(cái)產(chǎn)管理專案經(jīng)理Chek-San Leong指出，在先進(jìn)制程上，IP的質(zhì)量非常重要，因此，臺(tái)積電與業(yè)界伙伴合作，共同為新制程制定最佳的參考流程，以滿足客戶的需求。面對(duì)新興的IoT 市場(chǎng)，他認(rèn)為，超低功耗28納米將會(huì)是主流應(yīng)用，但由于這是非常多樣化的市場(chǎng)，對(duì)于嵌入式快閃存儲(chǔ)器、類比、傳感器制程技術(shù)也都有需求，有可能會(huì)用現(xiàn)有或新的平臺(tái)技術(shù)，這是下一波產(chǎn)業(yè)的重要趨勢(shì)，但仍在努力進(jìn)展中。

MIPS架構(gòu)再度興起

Imagination于2013年2月購(gòu)并MIPS科技，一年多來(lái)已取得了多項(xiàng)重大進(jìn)展。執(zhí)行副總裁Tony King Smith表示，MIPS架構(gòu)具備優(yōu)異特性，但需要投入更多資源，才能讓它擴(kuò)散到更多的應(yīng)用。

尤其是，在開放操作系統(tǒng)以及ISA中立的趨勢(shì)下，更讓MIPS架構(gòu)有了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。他強(qiáng)調(diào)，以MIPS原有的Aptiva系列產(chǎn)品為基礎(chǔ)，Imagination已陸續(xù)發(fā)布了多項(xiàng)新款MIPS產(chǎn)品，再結(jié)合Imagination的業(yè)界關(guān)系與技術(shù)聲譽(yù)，他相信，MIPS CPU終將能真正成為業(yè)界的另一種選擇方案。

就MIPS CPU的產(chǎn)品藍(lán)圖來(lái)看，Imagination已推出新的MIPS Series 5 Warrior系列處理器，包含高效能P-Class、中階I-Class、以及嵌入式用的M-Class產(chǎn)品。

他表示，MIPS是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的32/64位元架構(gòu)技術(shù)，擁有出貨超過(guò)20年的歷史，且其32位元與64位元技術(shù)是完全的二進(jìn)制兼容。此外，它還具備多執(zhí)行緒、多核心、多叢集、硬件虛擬化、以及異質(zhì)多域(multi-domain)安全性等多項(xiàng)特性。

MIPS是可擴(kuò)充性最佳的處理器架構(gòu)，已部署在從嵌入式微控制器到64位元先進(jìn)通訊處理器等各種應(yīng)用中。他強(qiáng)調(diào)，Imagination致力于提供完整、且具先進(jìn)特性的IP產(chǎn)品，協(xié)助客戶開發(fā)出具差異化特性的產(chǎn)品。

為了擴(kuò)大MIPS應(yīng)用，Imagination也積極建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)。該公司日前與Broadcom、Cavium、Ikanos、Ineda Systems、Ingenic Semiconductor、Lantiq、Nevales Networks、PMC和Qualcomm等領(lǐng)先業(yè)者共同成立了prpl基金會(huì)，旨在支持MIPS架構(gòu)，并對(duì)其它架構(gòu)開放，以推動(dòng)下一代「資料中心到裝置」的開放源、可移植性軟件與虛擬化架構(gòu)。

此外，Imagination也與Oracle合作，確保Java可為所有的64位元和32位元MIPS平臺(tái)提供完整支持，其中涵蓋Oracle JDK、Java SE Embedded等。而在Android生態(tài)系統(tǒng)的建置方面，Imagination更是不遺余力。Android已能為MIPS架構(gòu)提供完整支持，并擁有工具鏈、充分可移植的應(yīng)用程序等。