4月10日,全球领先的IC设计公司联发科技宣布推出业界第一个通过7纳米FinFET 硅认证(Silicon-Proven)的56G PAM4 SerDes硅知识产权(IP),进一步扩大了其ASIC产品线。4月25日,联发科技在深圳办公室举行媒体见面会,向媒体详细介绍了联发科技的ASIC战略及具体优势。

联发科技副总经理暨智能设备事业群总经理游人杰 联发科技副总经理暨智能设备事业群总经理游人杰

联发科技副总经理暨智能设备事业群总经理游人杰对《国际电子商情》记者表示,联发科的ASIC服务,致力协助寻求专业设计及客制化芯片设计方案的客户服务范围预计涵盖从前端到后端的任何阶段系统及平台设计、系统单芯片设计、系统整合与芯片实体布局 (Physical layout)、以及生产支持和产品导入等。在各项领域方面,包括有线和无线通讯、超高性能运算、低功耗物联网、无线连接、个人多媒体、先进感测器和射频等。

其实台湾半导体企业大部分都是从技术服务起家的,当年联发科技初创的时候就曾经给多家IC企业做过技术服务。只不过以往联发科技的主要业务集中在ASSP市场,直到最近才开始重点关注ASIC业务。

2017年,联发科就宣布其ASIC芯片运用于阿里巴巴新款智能音箱产品中。据了解,目前联发科技正在投入大量的资源做前期的IP开发,同时已经有一个事业部来专门负责ASIC的业务。“目前没有明确提出ASIC要做多少营收,但是这是接下来联发科重要的成长业务。未来5年到10年,我们会有一个比较长期的希望,希望营业额能够做到相当的一个规模。”游人杰表示。

MTK为何要进入ASIC市场?

联发科技002 游人杰表示,过去业界所熟悉的MTK,其主要商业模式统称为ASSP的方式,开发一颗IC可以卖给不同家客户,好处是可以平摊成本,缺点是所有客户都用同类产品,缺乏差异化。

ASIC的模式则是针对某一个客户特别需求所开发的IC,基本上这颗IC只单独卖给这家客户,这样的商业模式下IC的开发成本会比ASSP模式更高,它的优势是能跟竞争对手产生较大的差异化。“以目前全世界的ASIC的市场规模来看,几乎每个产业都有需要ASIC,简单来说超过十几个billion,将近100多亿美金的生意。”

“要形成竞争差异化,我们可以把ASIC当成产业垂直分工模式。”游人杰表示,国内的互联网巨头如BAT,他们普遍对于云端的数据中心架构以及系统的了解足够深入和清楚。其中每家系统厂商的应用需求不同,架构需要也不同。因此这些客户普遍需要自己定制芯片,但是这些客户普遍缺乏IC设计及制造、流片经验,自行开发一颗芯片花费的成本和精力过大。而联发科技20多年来专精于SOC的工艺基础,可以跟这些客户很好互补。

联发科智能显示及定制化芯片事业部市场总监彭建凯 联发科智能显示及定制化芯片事业部市场总监彭建凯

“由他们定规格,我们来开发SOC,然后通过定制来产生差异化。”联发科智能显示及定制化芯片事业部市场总监彭建凯表示之所以大力发展ASIC业务,主要是因为看到了三大机会:

第一是厂商需要差异化。比如手机行业已经成熟,各家都需要差异化,比如苹果、小米、华为都在自己做芯片。

第二是一些新的应用满足不了市场需求,厂商需要独特芯片满足需求。

第三做高端芯片需要长期的研发时间,厂商需要长期的可信任的合作伙伴。从联发科来说,这三点未来对ASIC需求越来越强烈。

“我们看到整个产业IC设计公司搭配产业的独角兽以及互联网巨头产生一种新的商业模式形态,这是我们看到的产业趋势,借由ASIC的商业模式也是符合产业趋势。所以我们希望未来几年MTK能够扮演成长引擎。”游人杰表示。

联发科技003 ASIC业务已经存在很久,但是这几年区块链的崛起、比如今年最火的以太币,也是一种ASIC的商业模式。还有以后在数据中心的AI运算,比如谷歌的TPU,包括数据中心里的高速运算,现在可能用FPGA,以后大量后会转成用ASIC开发。比特币就是一个非常典型的ASIC应用案例。最早比特币是家庭主妇和学生在用PC挖,一开始都用CPU挖矿,后来发现GPU挖矿算力更强。直到最后比特大陆开发出专用挖矿的ASIC,极大的提升了挖矿效率。

联发科技进入ASIC业务,BAT等互联网公司是其很重要的目标客户。不过近年来这些互联网巨头也投入了大量的人力物力在芯片开发领域,特别是最近阿里巴巴收购中天微,这些公司本身具有IC设计能力。那么这些客户是否还需要ASIC服务呢?

从半导体的发展趋势来看,这些互联网巨头将会定义出新的产品规格,比如数据中心中非常独特的网络应用和运算速度。游人杰认为,这些互联网公司要做差异化,需要长期的ASIC拍档。

“没必要为了喝牛奶而养一头奶牛,甚至买一个农场。” 游人杰表示,虽然很多客户自己具备IC开发能力,但是因为要开的芯片不多,在投资上是一种浪费,而且这些客户由于积累有限,缺乏不少关键IP,到目前来看并没有非常成功的案例。“到底是垂直整合还是水平分工更有竞争力?我们希望找到一种适合的长期合作的分工模式,借由这种合作的形态是比较有效而专业的。”

目前手机业包括三星、华为、小米都在开发自己的芯片。苹果事实上也是采用ASIC的模式在做。彭建凯认为,因为手机市场的量足够大,因此可以允许买一个农场,大量的投资可以赚回来。“不排除在某些领域,系统厂商结合IC设计能力是比较有竞争力的。”

彭建凯认为,很多客户虽然买了IC设计公司,但由于缺乏一些关键IP或运算能力,最后仍然需要通过IC设计公司来找ASIC厂商。“我们在芯片中有很多关键IP,针对每一家自有的IP也会提供关键设计。” 彭建凯表示,ASIC模式更类似水平分工。比如AI领域,谷内有很多做AI算法以及处理器的独角兽公司,这些公司的专长是做算法而不是做IC。“他们需要特别的IP,需要水平分工的能力。”

MTK打算如何进入ASIC市场?

联发科技004 并不是所有要做IC的公司都是联发科技的潜在客户。彭建凯表示,联发科技所瞄准的客户,必须是有独特的IP技术,或者有可能应用到特殊的先进制程。他同时表示,如果某些客户要设计的IC本身不需要特别的IP或者对功耗有特殊需求,这些不是联发科技想要的商业目标。

联发科技005 在不同阶段,联发科技将提供不同的服务。“如果你有一些想法,不懂做IC,你可以把需求告诉我们,我们可以从规格上提供你需要的IC。有些客户有一些自己的特殊IP,但是没办法做成芯片。这个可以交给我们,我们可以整合到SOC的周边,包括CPU、GPU、IO我们都可以提供。我们也有很多IP的服务,比如一些网络芯片公司需要一些关键IP,比如SerDes,主要的设计还是由他们来做,通过我们的IP可以帮助他们来做整合。”彭建凯表示,大部分的ASIC厂商是做简单的整合,而联发科技则提供从前端差异化设计到后端晶片制造完整的链条。

MTK的ASIC业务锁定哪些市场?

联发科技006 前面提到了比特币等区块链应用案例,是联发科技ASIC业务的重点市场之一。彭建凯认为,对于MTK来说,PC、网络和移动后会有下一波产业革命。他表示未来将看到四大市场趋势:包括比特币、人工智能/机器学习/深度学习、超大规模数据中心、智能/无人驾驶。以上四大市场都需要高速运算做资料分析,提供端的决策,需要功能非常强大的芯片,不管是局域还是云端。

联发科技007 从具体的产品布局来看,联发科技的布局将集中在企业级与超大规模数据中心、超高性能网络交换机、路由器、4G/5G基础设施、AI及深度学习应用、超高频宽和长距互联的新兴计算应用等方向。

**ASIC公司这么多,为何选择MTK? **

“我们的优势是从光碟机、到手机,我们对于GPU、基带、CPU的技术和IP,到今天告诉的SerDes技术,还有一些存储技术,都是我们自己的IP,借助这些IP的组合,跟先进工艺的投资,结合各种不同类型的高速计算应用,让客户了解系统的know-how,搭配联发科技在IP和先进制程的投资。能够把SOC整合做出来,在市场上只单一卖给独家开发规格的客户,让它在市场上产生差异化。”彭建凯表示,联发科技希望能够避免重复投资和恶性竞争。对于很多中小公司来说,缺乏IP积累,如果要靠自己购买或进行IP整合需要花很多时间,而这时联发科技的优势。

此外,联发科技在ASSP模式的成功,可以支撑联发科技不断的在台积电投入先进的工艺制程,这是很多单纯的ASIC厂商所不具备的。除此之外,联发科技过去20多年SOC的经验,积累了大量的关键IP,如高速的Serdes,以及存储(DCAN,很独特的IP,全世界目前能做到这么高速的DCAN不会超过3家,可以做到1Ghz),先进制程和low power的经验,由这些来产生差异化。

联发科技008 这里要重点介绍一下SerDes这个IP,这款联发科技在4月10日推出的业界第一个通过7纳米FinFET 硅认证(Silicon-Proven)的56G PAM4 SerDes硅知识产权(IP)。SerDes 产品组合可以为 ASIC 芯片设计提供从 10G、28G、56G 到 112G 等多种解决方案。

据了解,56G SerDes解决方案乃基于数字讯号处理(DSP)技术,采用高速传输讯号 PAM4,具备一流的性能、功耗及晶圆尺寸(Die-area)。目前,56G SerDes硅知识产权已通过7纳米和16纳米原型芯片实体验证,确保该硅知识产权可以很容易的整合进入各种前端产品设计之中。

在AI和大数据时代,数据传输主要通过无线和有线两种方式。要实现高速传输,目前还是以有线传输数据为主。在传输前比如首先通过服务器将数据转换成一个串列数,所以未来数据中心的运算能力和运算速度关键有赖于SerDes的快慢,影响数据传输的速度。“为什么要做成SerDes?因为传输这样大数据,串行是最划算的。比如一个高速公路上,只有一条车道,所以串行器每个都需要一对,在传送端和接收端都需要一个。”彭建凯表示。 数据中心芯片 数据中心芯片

游人杰表示,在消费类产品中的大数据传输,如PCIE的频宽大概是16G,而通过开发56G超高速的串列数,这样的IP可以应用到数据中心中的连接器,通过128个SerDes串列数进行传输,可以让传输速度提升到6.4TB。

据介绍,联发科技从2011年就开始10~56G SerDes的开发,并且逐渐追赶上全球最先进的几家供应商。“我们是最早用7nm工艺,而且已经有实体的芯片验证。第一个真正做到长距离、不失真的56Gbps传输速率,我们到客户端做DEMO演示,客户也非常满意。” 彭建凯同时也在现场展示了速率6.4Tb的交换机芯片。