動蕩的處理器IP時代 嵌入式CPU的IP授權與發(fā)展分析
處理器是1款系統(tǒng)的心臟部分,所有功能的達成幾乎都要依靠處理器,而在嵌入式系統(tǒng)方面,由于針對的應用層次較為較為狹窄,因此更要在效能、功耗與成本等變量進行多方考慮,其中,授權方案更是影響到廠商進行開發(fā)時的成本與產(chǎn)品上市時程,因此更需要審慎面對?! ≡诟鞣N嵌入式應用當中,總?cè)辈涣?或多個處理器核心來統(tǒng)籌整個系統(tǒng)的運作,但是處理器核心的架構復雜,相關的設計概念必須有多年累積的技術實力才有辦法實現(xiàn),以目前生產(chǎn)代工型態(tài)至上的企業(yè)觀念中,自力進行處理器的開發(fā)不啻是吃力又不討好的工作,不僅無法帶來立即的營收,開發(fā)過程所需耗費的龐大資金更有可能導致公司的虧損,因此諸如臺灣廠商等代工重鎮(zhèn)皆在此領域的開發(fā)多所保留,也因此帶給了純ip授權(沒有晶圓廠,也不生產(chǎn)芯片,僅以電路設計架構等純粹智能財產(chǎn)授權營利的公司)處理器公司非常大的商機?! √幚砥鱥p授權(license)的型態(tài)行之有年 近來面臨越來越大的競爭挑戰(zhàn) ip的定義為:預先設計的電路模塊架構,可用于制造完整的半導體組件。過去ip提供廠商大多僅針對特定應用范圍提供ip授權,比如說通用處理器、mcu核心、甚至顯示核心等,少有單家廠商提供多種不同類型ip服務的案例。但是隨著嵌入式應用的多元化,終端產(chǎn)品設計所需要的功能模塊也逐漸趨于復雜,單純的功能應用已經(jīng)明顯不敷使用?! ∫詳?shù)字電視為例,除了處理器核心以外,還需要包括視訊﹨音訊譯碼ip、訊號轉(zhuǎn)換ip、諸如卡片閱讀機、hdcp加密解密系統(tǒng)的ip、圖形接口、實時操作系統(tǒng)、通用標準界面(包括usb、輸出入接口等),廠商要同時獲得這些ip不不是見容易的是,加上特定市場領導廠商保留自有ip,僅生產(chǎn)配套芯片提供給廠商選用,處理器ip比重越來越不明顯?!鲌D說:arm最新一代的處理器核心也走向類似pc平臺處理器,以提升頻率為改善效能的手段,功耗也開始逐步提高。() 除了市面上提供特定應用的ip套餐服務的廠商逐漸增加以外,即便如arm(安謀)這樣的傳統(tǒng)嵌入式處理器ip提供廠商,也開始提供越來越多的ip型態(tài)以供選擇,最近甚至也推出了基于ip的顯示核心,并且也逐漸走向功能的可配置化設計,借以提供下游廠商更大的搭配彈性。可配置化設計也被某些ip廠商視為最大的利基與賣點,比如說,arc與tensilica這2家處理器公司皆提供了市面上彈性最高的可調(diào)方案,可調(diào)式處理器的優(yōu)勢在于可以設計出功能獨特性最高以及電路最精簡(端視芯片所需功能而定)的soc芯片?!鲌D說:arc的可調(diào)式架構具備了極高的應用彈性。() 選擇ip授權的必備要項 ip授權并不是非常新的概念,早在上個世紀末,以ip授權型態(tài)生存的公司就已經(jīng)開始蓬勃發(fā)展,跨入2007年之后,由于移動產(chǎn)品不論在功能、性能以及功耗方面都開始有了更嚴苛的要求。除了原本就在這個領域耕耘的廠商以外,幾家原本并非將嵌入式應用當作本業(yè)的處理器廠商也開始加入戰(zhàn)場,雖然ip授權廠商以及處理器廠商都面臨了越來越大的競爭與挑戰(zhàn),但是針對嵌入式的應用產(chǎn)品只會不斷的增長,因此雖然競爭越趨激烈,但都還有生存的空間存在?! ≡卺槍κ欠癫捎胕p授權的方式來架構自有的嵌入式系統(tǒng)方面,則是要從非常多的層面進行考慮,分別敘述如下: ■對于處理能力的要求 由于處理器核心必須肩負起整個系統(tǒng)的運算或功能負載分配,因此在效能方面必須具有一定的要求,比如說在移動多媒體裝置上,處理器必須肩負os與視訊編譯碼的需求,若是采用純軟件編譯碼方案,那么處理器核心勢必頻率要高、運算性能(dmips要夠強大),否則就是要考