無論是任何種類的商品或是服務,品質之良窳都是最受到重視的關鍵要素,也因為如此,除了以視覺、觸覺或嗅覺等最基本的判斷方法來辨別其好壞,有些消費者信任在市場擁有一定知名度的品牌,有的消費者則注意商品是否符合具備公信力的品質標準,如CAS優良食品或是ISO9000國際認證;在一般市場上,這些品質保證標準可提供大眾做為保障自身權益的參考,而在SIP(Silicon Intellectual Property;矽智財,或簡稱IP)的世界,為讓這些不具備一定形體、無法以肉眼直接分辨品質的特殊商品,也能在市場交易時有一套可供買賣雙方依循的品質認證標準,目前國際間有許多SIP相關業者與組織積極於進行SIP品質標準規則的訂定,致力使這些在SoC(System on a Chip;系統單晶片)設計中至為重要的虛擬元件,在流通與重複使用(reuse)上更為順利且有效率。
本文將由台灣SIP相關組織與業者共同推動制定的矽智財品質規範──「IP Qualification Guidelines」談起,除簡介此一國內首創的SIP品質標準內容,也將深入討論目前全球在SIP品質標準制定上的狀況與SIP市場仍待克服的種種問題。
什麼是「IP Qualification Guidelines」?
為建立台灣成為全球性的SoC設計服務中心,我國近年來在SIP相關產業的發展上態度十分積極,而為讓國內SIP的流通與重複使用率能夠提高,並與國際其他SIP市場接軌,「工研院系統晶片發展技術中心(SoC Technology Center;STC)」邀集包括晶圓大廠台積電、聯電,IC設計業者聯發科、威盛、瑞昱、凌陽,設計服務業者與IP Mall業者智原、創意、源捷,EDA業者明導、思源以及中山科學研究院、國家晶片系統設計中心等研究機構,於今年4月組成「IP Qualification標準制定聯盟」,聯盟成員歷經多次會議與密集討論,於今年8月底完成了第一階段的「IP Qualification Guidelines(矽智財品質規範)」,並於9月正式公佈,期望能廣徵各方意見並獲得國內SIP相關業者的支持,使台灣的SIP交易環境更為健全。
標準制定聯盟源起
工研院系統晶片中心經理陳文峰表示,「IP Qualification標準制定聯盟」當初成立的動機,即是有鑒於目前國內SIP重複使用率嚴重不足,且缺乏一套針對SIP所訂定的品質評比與交換標準,而這些都是讓SIP的流通與整合效率無法提升的負面因素,也將成為台灣發展SoC產業的阻力;為改善以上的情況,主管機關經濟部技術處特委託工研院系統晶片中心主導聯盟的籌組,待邀齊成員之後再進一步著手「IP Qualification Guidelines」的制定工作。陳文峰指出,由於聯盟希望在一開始先限制會員的人數,以避免在標準制定過程中因成員太多、意見分歧而拖延進度,當初聯盟創始成員邀請的前提即是其代表性;為符合代表性原則,工研院系統晶片中心由SIP相關產業的不同技術領域之中,除在排名前十大的廠商中選擇邀請加入成員的對象外,亦考量這些邀請對象在SIP品質標準方面的技術實力與經驗;而在以上條件之下,涵蓋IC製造、IC設計、設計服務、EDA等領域之11家廠商以及3家學術研究機構,共14名成員的「IP Qualification標準制定聯盟」在今年4月正式成立,宣示結合聯盟成員力量儘速完成符合國內市場情況的SIP品質標準規範之訂定。
積極進行之品質標準制定工作
而標準制定聯盟在正式成立之後,即以非常積極的腳步立刻展開「IP Qualification Guidelines」的制定工作,陳文峰表示,「IP Qualification Guidelines」是由工研院系統晶片中心負責起草,草案則經由標準聯盟的成員進行審核與提案修改;14位聯盟成員從4月起歷經10次大會與長時間的討論,在8月份順利完成第一階段的「IP Qualification Guidelines」制定工作,並於9月公佈0.95版的標準規範內容。陳文峰指出,目前此一版本的標準尚在公聽階段,而聯盟在收集並彙整更多來自業界的意見之後,將於11月推出「IP Qualification Guidelines」1.0正式版,未來聯盟也會隨時視全球SIP市場標準變化的情況,定期進行品質標準規範的條文增修工作,讓「IP Qualification Guidelines」隨時跟上國際腳步。
「IP Qualification Guidelines」簡介與特色
《圖一 Mentor亞太技術經理李新基表示,國際間SIP品質標準的統合,對促進SIP流通與重複使用確實有所助益,但要實現此一理想目標有其困難度。》 |
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為讓台灣的SIP品質標準能具備國際水準,標準聯盟在制定「IP Qualification Guidelines」時,參考了多個在世界具備權威性的SIP標準制定機構如VSIA(Virtual Socket Interface Alliance)、OpenMore(由EDA業者Mentor Graphic與Synopsys共同成立)與日本STARC(Semiconductor Technology Academic Re-search Center)的SIP品質標準,除由這些現存的標準截長補短之外,亦參考台灣本地市場的實際狀況,希望能讓我國的SIP品質標準規範不但能容易讓國內SIP業者接受,也能同時達到與國際其他SIP市場接軌的目的。
「IP Qualification Guidelines」主要將SIP分為“Soft IP”與“Hard IP”兩大類,Soft IP為經過初期驗證、以設計語言形式(Synthesizable HDL)存在的SIP,Hard IP則為已透過晶圓製程驗證過的SIP;而與其他SIP品質標準明顯不同之處,第一版的「IP Qualification Guidelines」在Hard IP部分較偏重在台灣較擅長的數位(digital)Hard IP的部分,而在類比混合訊號(analog mixed-signal)、記憶體(memory)與標準電路單元資料庫(standard cell library)等部分,則將視未來市場發展情況再做增補。「IP Qualification Guidelines」詳細大綱如(表一)。
(表一) IP Qualification Guidelines大綱
Soft IP |
Hard IP |
Design Guidelines |
Design Guidelines
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Verilog HDL coding guidelines |
Design style guidelines |
Design style guidelines |
Physical design consideration |
Synthesis script guidelines |
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Verification Guidelines |
Verification Guidelines |
Verification guidelines |
Verification guidelines |
Testbench guidelines |
-IP prototyping |
IP prototyping |
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Deliverable Guidelines |
Deliverable Guidelines |
General deliverables |
General deliverables |
Documentation deliverables |
Documentation deliverables
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Design files deliverables |
Design files deliverables |
Verification deliverables |
Verification deliverables |
Hardware-related software |
Hardware-related software |
IP prototyping deliverables |
IP prototyping deliverables |
<資料來源:資料來源:STC;2003/09>
陳文峰指出,目前「IP Qualification Guidelines」在Soft IP 與Hard IP部分各有161與44條品質標準規範,並依重要性將這些規範分為3個等級:
- (1)M1(Mandatory 1)──即必須確實遵守之規範;不符合此類標準的SIP必須進行修改。
- (2)M2(Mandatory 2)──必須遵守的強制性不如M1,但SIP若不符合此類規範,必須提供詳細文件說明。
- (3)R(Recommended)──並無遵守之強制性,僅為建議性質。
與全球SIP市場接軌
標準聯盟未來除將推動「IP Qualification Guidelines」成為全球主要EDA業者驗證工具支援的SIP標準之一,國內的SIP Mall也會採用此一規範作為其中SIP商品品質的標準依據。而目前聯盟的詳細標準規範條文僅提供給加入標準聯盟的會員,陳文峰表示,標準聯盟目前除14位創始成員組成的核心會員(定期會員)外,也開放一般會員加入,會員制的目的主要是為了方便追蹤SIP品質標準被實際使用的狀況,以做為繼續增訂修改標準內容的依據,但會員是否確實遵守該品質標準規範,聯盟並不會也無法強制干涉,僅希望以組織的力量凝聚會員支持此一標準規範,讓台灣的SIP產業發展能健全發展。陳文峰亦指出,標準聯盟目前也積極與VSIA、OpenMore、STARC等組織進行交流,讓我國的SIP品質標準規範能隨時跟上國際腳步。
他山之石──全球SIP品質標準現況
《圖二 MIPS大中華區總經理盧功勳表示,MIPS雖未加入任何國際SIP組織,仍相當注意對於這些SIP標準的發展情況與相關議題。》 |
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如前所述,除了我國SIP標準聯盟的「IP Qualification Guidelines」,目前國際之間亦有許多組織團體致力於SIP品質標準的訂定,而其中又以VSIA為最大的領導性組織;VSIA為成立於1996年的非營利開放性組織,成員包括全球各地之SIP供應商、半導體業者、EDA業者與系統廠商,也接受其他SIP相關組織或個人的入會申請。該組織旗下設置有11個開發工作小組(Development Working Group;DWG)負責IC設計與驗證的各個階段中不同專業領域的標準制定工作;其中的虛擬元件品質(Virtual Component Quality)開發工作小組,近來亦在SIP品質標準領域推出「Quality IP Metric」標準,正接受會員評估中。除了VSIA的標準規範,目前國際間較知名的尚有由EDA業者Mentor Graphics(明導國際)與Synopsys(新思科技)共同發起之OpenMore標準,以及日本STARC制定的「IP Scoring」。而除了這些由中立組織所制定之SIP標準,市場中較大的SIP供應商(如MIPS)大部分也有一套在SIP標準上的自有規範,全球SIP標準規範可說呈現山頭林立的狀態。
不同SIP標準之整合仍存在困難度
而為了讓SIP在國際市場之間的流通更加順暢,有無可能出現一個能「大一統」所有標準的“終極SIP品質標準”出現?由目前的情況看來,即使是世界最大的SIP標準組織VSIA,雖然該組織所產生的SIP標準規範通常是其他標準組織或SIP供應商優先參考的準則,但要達成將所有SIP標準進行整合的目標,仍有一段距離。在SIP管理工具的領域具備領導技術的EDA大廠Mentor Graphic,除是全球前十大SIP供應商,也是我國SIP標準聯盟成員之一,在SIP業界可說經驗豐富。Mentor亞太技術經理李新基表示,統合所有在國際間的SIP品質標準,對促進SIP流通與重複使用等議題確實有所助益,但要實現此一理想目標確實有其困難度,目前各不同組織之間只能透過彼此間的對話交流進行了解溝通,在缺乏一個更有力的中立機構來進行統一全球標準的工作以及業界需求度並不高的情況之下,恐怕有一段需努力的空間。
專注在微處理器核心(CPU Core)領域的MIPS(美普思科技),目前是世界第二大SIP供應商,該公司的品牌在SIP業界可說早已是品質的保證,而MIPS亦擁有一套自有的SIP標準規範;MIPS大中華區總經理盧功勳表示,MIPS的CPU Core已經是成熟的SIP產品,因此國際間SIP品質標準規範的遵守與否,對MIPS的重要性來說相對比較低,該公司也未加入任何一個SIP標準組織;但MIPS仍相當注意對於這些標準的發展情況與相關議題,因該公司在CPU之外的其他種類SIP仍是與其他業者合作,而在SoC設計中,CPU也必須透過與其他SIP的整合才能運作,SIP品質標準的推動對於整體SIP市場的發展來說仍具有正面的影響,MIPS樂觀其成。而在統合所有SIP標準之議題上,盧功勳亦表示,由一個具備公信力的中立組織來完成這樣的工作,應是最恰當的方式,但目前看來業界仍需要時間等待。
《圖三 MIPS大中華地區技術總監王聰賢表示,在SIP交易環境安全方面的觀念加強與機制建構,對於發展台灣成為全球SoC中心亦具備正面的影響力。》 |
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結語
無論是哪一種SIP品質標準,制定的出發點都是希望能加速SoC時代的全面實現,但對於尚屬於起步階段的全球SIP市場來說,要讓品質標準能順利被所有SIP相關業者遵守與推廣,仍需要透過時間來實現;此外這些不同的標準有的內容過於複雜,在制定時不見得能很容易地實際應用,也需要靠SIP業界持續累積經驗以資改進,讓SIP標準確實能發揮效用。
對於台灣的SIP品質標準規範的未來發展,陳文峰表示,我國目前已是全球IC設計第二大國,未來台灣的「IP Qualification Guidelines」也有可能成為影響國際其他標準內容的領導規範,因此持續加強與國際SIP市場間的對話與交流,將是標準聯盟持續努力的方向。李新基則表示,目前Mentor的SIP管理與驗證工具已支援VSIA等國際標準,未來也會考慮將「IP Qualification Guidelines」加入其中;而Mentor在標準聯盟中也將持續提供相關經驗,為台灣的SIP品質標準發展貢獻力量。
除了SIP品質標準規範,MIPS大中華地區技術總監王聰賢亦表示,SIP的交易安全規範與智慧財產權保護問題,亦是全球SIP市場所關注的焦點;而台灣在發展「IP Qualification Guidelines」之餘,不妨同時注意在SIP交易環境安全方面的觀念加強與機制建構,這些對於發展台灣成為全球SoC中心亦具備正面的影響力。由以上種種面向放眼未來,台灣SIP產業仍有許多待克服的問題,而其相關議題的發展,值得持續關注。