在競爭激烈的環境之下,如何使產品的品質提升,並使價格下降?而SOC之下 IP的意義何在?它的商業模式是什麼?IP又該如何計費、使用與開發?
表一 主講人及其主題
主題 |
主講人 |
台灣SoC發展趨勢及策略 |
SoC推動聯盟祕書長 徐爵民 |
SoC整合技術剖析 |
智原科技總理特助 謝漢卿 |
SoC設計的應用與想像空間 |
凌陽科技總經理 陳陽成 |
IP之價值、挑戰及商業模式 |
創意電子總經理 石克強 |
SoC的測試要訣 |
清華大學電機系主任 吳誠文 |
事半功倍的EDA解決方案 |
益芯科技副總經理 潘木旺 |
掌握IP價值
主講人/石克強
「一個SOC即是很多種不同的IP結合體,例如DSP、JPEG、Memory、Testing、USB等皆為其重要IP。」創意電子總經理石克強先生闡述,後PC時代,一個SOC事實上是很多種不同IP的集合,是一個典型的電子產品樣本,需要軟硬體、界面等等技術整合,它所需要的IP包羅萬象,而IP的處理則成為其中的重點。
石克強指出,設計SOC所面對的挑戰,首當其衝的就是各種IP的應用(IP Resue)、IP的驗證、測試、IP的品質是否剛好合適等,都是新的挑戰。以創意電子為例,即使有三年斥資上億的準備,在客戶提出需求時,也可能有一至兩個IP是該公司本身沒有,市場上也找不到的;另一方面,SOC研發需要龐大資金,為降低測試時發現失敗,必須在一開始確定IP本身的品質、功能皆已完備。
「IP的商業模式,在於如何利用。」石克強表示,使用IP需要付執照費,有些IP計費更是複雜,執照費的算法有的計次,有的計量,技術掌握與議價、商業模式及需求不同,必須根據設計需求、產品需求進行製造與IP選購。
「SOC的整合,需注意四個面向:OCB的標準、IP界面選擇、IP品質及如何測試。」石克強並且提及,選擇遵循傳統標準,在整合上可以擁有許多支援,另外Chip bus的選擇將能使自身的硬體與研發更為緊密,並且能獲得較有效能的產品。必須在設計時就考慮到如何測試。除此之外,EDA工具應用亦為相當重要的一環,他並且強調:「不是買工具回來就好!」。EDA如何和眾多IP進行搭配,也將是一大考驗。
石克強提到,IP是一個自然、無人能阻的趨勢,未來的發展更有可能促進System-on-cabint、System-on-board等,漸漸發展成System-on-a-chip的型態;而在整合上則因為該技術前所未有,挑戰更大;選擇IP時應看它是否建置完整的模式,一個IP的價值應該來於完整的測試、使用經驗。
「另一方面,SOC的設計最大挑戰,就在於測試,由於市場上沒有任何一個機檯能同時測試記憶體、邏輯元件或Mixinal的產品,因此這方面難度很高。」石克強說明,測試為業界最沒有把握做到滿分的技術,而吳誠文教授將能為大家提出解決方案。
易被忽略的測試環節
主講人/吳誠文
「台灣是首創測試代工的國家,但是測試的目地是什麼?」清華大學電機系系主任吳誠文問:「測試為什麼能提升產品的品質和價格?測試所耗費的價格是否是必須?」
吳誠文指出,以半導體的定義,品質即是送給客戶的產品中的良率。以IC來看,生產一百萬顆IC中,壞掉的比例不能太高。Intel前幾年的標準,是一萬顆IC中,不能有超過兩顆以上的瑕疵品;而未經嚴密測試的廠商,可能會形成一百顆IC中即有兩顆不良產品。
「這樣的品質水準,就差了一百倍,要有品質,就必須付出代價。」吳誠文指出,把品質不好的,在出廠前就先挑出。貨品的保障,需要測試來把關。在除錯(Defac)上,在IC層中找出,可能只要花一塊錢,但是同樣一個錯誤在IC層中未找出,到System上所耗費的錢至少需十倍;若是未找出同樣的錯誤,而將產品送交至客戶手中,屆時除錯所耗費的錢,將會再增加十倍。
「SOC測試若不是在設計時就考慮進去,那麼便是白費力氣!」吳誠文呼應石克強的說法,他並且表示,甚至是設計完成還未送交生產的階段進行更改,代價都需要付出很高。而Chip愈來愈複雜,如何達到同樣的標準,使客戶對產品的評價提高,測試的目的就是在於將生產時做壞的產品攔阻出廠。
吳誠文認為,測試做到百分之百,才能保證產品的良率;世界級的公司不會因為降低產品的價格而犧牲測試。當產品開始推出,測試就扮演相當重要的角色,等產品較為穩定時,就可以慢慢減少對測試的依賴。
「公司要成長,策略不是只有在市場;一家企業能不能永續經營,能不能晉升為世界級的公司,技術的投資非常重要。今日ARM之所以能成為世界級明星公司,並不是幸運,而是該公司的策略、對人力的投資,甚至獨立測試部門。」他表示,ARM的核心技術令許多人激賞,原因就在於它已將所有的應用問題解決。
「在台灣,能做到這樣的廠商,一家都沒有。」吳誠文感慨地說。
沒有測試的策略,SOC的品質就無法保證,也就沒辦法量產。吳誠文表示,業界輕視驗證測試,在這個領域中,懂得皮毛的多,但擁有專業知識、重視測試的人卻很少,但是要成為一流的世界級公司,需要專人進行驗證研究而非單純開發。而整體設計流程該如何搭配,將由益芯科技副總經理潘木旺說明。
設計市場迎戰新時代
主講人/潘木旺
「為求產品垂直整合與品質,Partnership的關係相當重要,設計技術轉換關鍵在於IC設計愈來愈複雜;預計到2006年,75%的設計趨勢朝向Mixed Singal上,而關鍵即在Platform Based設計上。上自類比混合訊號設計、軟硬體共同驗證,甚至是封裝,皆成為EDA產業中的一大挑戰。」益芯科技副總經理潘木旺延續吳誠文的論點,並且對整體IC設計產業提出看法。
潘木旺指出,相關環節的整合將演進出SOC,從電子產業的角度看,將會是市場、商品、資訊三項要素的改變,從技術的角度來看,自1997年到1999年間,製程演化從0.35至0.18,如何縮短設計時程,已壓得愈來愈緊,未來也不可能花一至二年設計產品,也因此,Platform形態的SOC才會如此被需求。(圖一)
另一方面,開放IP資源相當重要,公司與公司之間的IP交流,亦成為相當重要的關鍵。
「由於科技進程太快,EDA公司在提供工具上,恐怕會趕不上,因此在IP Reuse的概念就顯得非常重要。」潘木旺強調,每個階段都有重要推廣技術,舉例而言,十年前的設計還相當低階,製程亦不複雜;後來演變為合成技術,利用Gate Level Simulation概念執行;後來又再層級加深,加入RTL/Gate simulation;現在於上層中加入Synthesis,在不斷的演化中求取更高的效率。
潘木旺強調,一般IC設計時間較長,RTL若是問題產生,在前置作業尚未仔細時,又加上沒有良好的機制協調統合,將會產生很大的落差,一如吳誠文所言,DFT層級若未鞏固,那麼設計出來的產品將會沒有品質可言。而每一個階層都會經過同一個步驟,設計方法將會有所變動。某個部門所研發出來的設計方式,可能會涉及其他部門甚至其他團體,但不管自RTL或其他階層,這樣的步驟皆不可避免。
總結
隨著市場動脈瞬息萬變,產品各階段的設計概念、測試與工具應用日趨環環相扣。不論是IP的使用面向該如何多方支援、測試把關如何做到嚴謹與信賴度,甚至是工具的研發與應用該如何搭配市場,都突顯了單打獨鬥的時代無法在SOC的環境下完成,為求產品能又快又好地達成上市目標,每個步驟都必須更加謹慎,下一波優先淘汰的企業,便是在整合性不夠強、不懂自身品質優勢、品管只求苟且不求永續的廠商。