IP資產(chǎn)

摘要： 本文介紹了IP廠商的發(fā)展策略。

關(guān)鍵詞： IP；ARM；SoC；FPGA

　　如果讀一讀當(dāng)前的報(bào)紙，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，房地產(chǎn)的價(jià)格并不總是在上揚(yáng)，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(shù)實(shí)在太多，無法一一列舉，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(shè)想一下，計(jì)算機(jī)建筑師們和芯片廠商們?cè)噲D按照其腦力勞動(dòng)的成果所占據(jù)的芯片面積來計(jì)算其價(jià)值。不妨考慮先進(jìn)的半導(dǎo)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(duì)面積將進(jìn)一步縮減，而供應(yīng)商和芯片制造商依賴其設(shè)計(jì)所能獲取的知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）收入的比例也將下降。似乎這還不夠，來自新的和已確立其地位的IP供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)的升級(jí)，目前又進(jìn)一步侵蝕著IP的價(jià)值。

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

　　對(duì)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)行分類后，我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)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以創(chuàng)建平臺(tái)。

　　增添功能

　　增添功能是那些地位已經(jīng)穩(wěn)固的指令集架構(gòu)（ISA）的所有者最常用的策略之一。該策略可以保護(hù)在軟件開發(fā)工具方面的投資，并有助于留住該所有者的大部分現(xiàn)有的客戶。處理器繼續(xù)運(yùn)行沿用下來的軟件。一個(gè)通用處理器（GPP） ISA所有者，可以向現(xiàn)有的GPP架構(gòu)添加指令擴(kuò)展或者一個(gè)DSP引擎。反過來，對(duì)于DSP IP的所有者來說，添加恰當(dāng)?shù)闹噶顚⒖梢栽鎏鞧PP功能。現(xiàn)有的內(nèi)存分級(jí)結(jié)構(gòu)和處理器的內(nèi)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內(nèi)部設(shè)計(jì)或者通過采購(gòu)來完成。利用許可方式實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)，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(qū)動(dòng)電壓以及相應(yīng)的功耗。多個(gè)處理器或者處理級(jí)所需占用的芯片面積的比重勢(shì)必更高，這可以提高性能，同時(shí)，對(duì)于整塊芯片來說，這也提升了相應(yīng)的那部分芯片面積的價(jià)值。所有的ISA廠商都樂意使用多核技術(shù)或者流水線級(jí)。地位穩(wěn)固的ISA的廠商，可以保留其軟件基礎(chǔ)，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(duì)并行工作進(jìn)行了優(yōu)化的架構(gòu)方面，找到了一個(gè)公平的競(jìng)技場(chǎng)。“DIY”方式的并行化也屬于這一類。設(shè)計(jì)者可以在來自于各廠商的不同產(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(zhuǎn)向?qū)⒓夹g(shù)和商業(yè)混合起來的策略，我們發(fā)現(xiàn)了一些可以提供硬件捆綁的公司。捆綁方式包括：內(nèi)核處理器外加一個(gè)或全部可配置的高速緩存、內(nèi)存管理、協(xié)處理器或者從處理器DSP、加速器以及外設(shè)等。有些捆綁套裝是通過與提供具體的實(shí)施技術(shù)者結(jié)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(shè)計(jì)或者大規(guī)模生產(chǎn)階段的設(shè)計(jì)者提供了無需額外付費(fèi)的Tensilica 的Diamond內(nèi)核），MIPS對(duì)Chipidea的收購(gòu)，以及針對(duì)FPGA進(jìn)行了優(yōu)化的ARM處理器內(nèi)核，就是這方面的實(shí)例。

　　軟硬件捆綁

　　IP廠商轉(zhuǎn)而通過商業(yè)聯(lián)盟來進(jìn)一步增強(qiáng)其產(chǎn)品后，可以針對(duì)具體的工作負(fù)載提供優(yōu)化的硬件/軟件捆綁套裝。這些就是平臺(tái)，其中最流行的瞄準(zhǔn)了音頻和視頻應(yīng)用。加入競(jìng)爭(zhēng)的兩家公司是ARC International和Tensilica，前者提供了來自于ARC 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(nèi)核構(gòu)成的、預(yù)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(yīng)商都已經(jīng)引入了完整性水平各異的平臺(tái)。它們的目標(biāo)是將軟件的Codec以及為了滿足工作負(fù)載而擴(kuò)大的芯片面積相結(jié)合，以獲取盡可能高的收入。

　　芯片與IP廠商的關(guān)系

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

　　不過，SoC的功能并不是那么容易確定的。SoC設(shè)計(jì)者常常無法從最終用戶那里直接了解到最終用戶的偏好。芯片（ASIC）設(shè)計(jì)者常常會(huì)根據(jù)重要客戶的要求來形成配置方式，這些客戶的市場(chǎng)營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)更接近最終用戶——例如，消費(fèi)者。半導(dǎo)體廠商提供全部或者大部分芯片面積所帶來的好處卻會(huì)被如下風(fēng)險(xiǎn)所抵消：由于被切斷了與消費(fèi)者的聯(lián)系，這些廠商將不了解他們頻繁變化的喜好和嫌惡。

　　一家開發(fā)數(shù)碼相機(jī)的OEM可以對(duì)其潛在的買家進(jìn)行研究，以幫助精確地預(yù)測(cè)出在近期可能售出的產(chǎn)品。與ASIC設(shè)計(jì)者溝通后制定的SoC規(guī)范，其風(fēng)險(xiǎn)會(huì)得到降低。不過，蜂窩電話的情況并非如此。服務(wù)提供商最接近消費(fèi)者，其次是OEM，芯片設(shè)計(jì)者/半導(dǎo)體廠商在這個(gè)圖騰柱上排在第三個(gè)位置。

　　居于這一具有更大風(fēng)險(xiǎn)的位置上的芯片設(shè)計(jì)者所面臨著的風(fēng)險(xiǎn)是，如何在加速器和應(yīng)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(duì)這些芯片進(jìn)行編程，向消費(fèi)者提供類似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(yīng)商只能接收到關(guān)于最終用戶需求的、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(zhàn)略。若干個(gè)預(yù)先配置的平臺(tái)——范圍從低成本的專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(yù)先配置的平臺(tái)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(dú)立的IP部件庫(kù)，讓SoC設(shè)計(jì)者能配置芯片—并承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。最后，為了能更好的確保長(zhǎng)期的成功，IP提供商們正在擴(kuò)展其在FPGA、結(jié)構(gòu)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(bào)告》）