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新世纪开发平台装备竞赛
 

【作者: 陳瑩欣】2001年12月05日 星期三

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随着人们对资讯交流的要求,网路成为进步时代下不可或缺的重要工具,这样交流下,「知识经济」的重要性更加被人们依赖。各种平台的发展有如雨后春笋般架设与推动,专业化技术不仅带动新知识思维,多媒体化的无线行动通讯也成为突破时空环境的新方法,生活在与效率竞赛的世界,距离与感官的限制将逐渐被打破。


由于市场竞争压力迫在眉睫,平台的建构及需求性相对增高。但是设置一个平台,并非给予一个单纯的新空间供应使用者使用而已,拥有丰富资源的大公司在发展竞争上,必须从平台的多样性、支援性及资源完整性等角度设想,多数厂商还是需要以其自身先天资源为核心对外延伸,完成可交流式的开发平台。 (表一)列举了国内几家知名大厂商的开发平台,下面将对各公司的平台建置与市场经营进行探讨。


表一 各平台诉求一览
厂商名称 主要开发平台 架构核心 诉求
IBM

IAP (Internet Appliance Platform)

PowerPC IAP 以随选架构发展SoC
ARM(安谋国际) Prime-Xsys ARM926EJ-S 成为无线通讯市场的主流平台
Philips Semiconductors(飞利浦半导体) Nexperia MIPS、 TriMedia、 R.E.A.L. DSP、 ARM 提供快速验证、系统功能电子产品的真正解决方案
TI(Texas Instruments;德州仪器) OMAP (Open Multimedia Application Platform) TMS320C55x DSP与ARM925T中央处理器 支援无线通讯产品,使应用系统具备更强大的的语音及多媒体功能。
Xilinx(智霖科技) Virtex II Virtex-II Platform FPGA 提供CPLD与FPGA设计师各种整合工具
Infineon(亿恒科技) M-Gold Carmel DSP、32-鼻头architecture MCU TriCore 提供完整双向的通讯晶片制作平台
Faraday(智原科技) Full Set、SHD(Smart Hand Design Platform) MMU、ARM、Cache 提供ASIC发展与SoC设计环境
Mentor(明导国际) Celeron、Platform Express SimExpress 提供企业在SoC发展上对工具及建置的咨询与辅导
Cadence(益芯科技) 未定名 Methodology 快速地设计产品,达到即时上市的目的


CPU供应商

Prime-Xsys经营策略

由于安谋国际(ARM)在全球技术网路的成立,加上伙伴们所扮演的关键角色,使业界普遍采用ARM架构,进而成为一套业界公认标准。 1999年ARM核心晶片的总出货量超过了1.8亿,2000年的总出货量更超越了4亿,ARM的16/32位元嵌入型处理器架构已成为全球市场占有率最高的方案。


ARM总经理吕鸿祥表示,Prime Xsys以ARM926的架构为核心,从工具(Tools)、SoC、OS厂商及自有IP上进行研发与验证的工作,省下七分之六的能量,随着下一代发展进行弹性变化。由于科技进程一日千里,未来也可能发展出核心完全不同的平台。 (图一)


「要喝牛奶,何必养一头牛?」吕鸿祥幽默地说,平台的发展优势,便是能够机动性掌握市场,企业只要依循其需要技术,在嵌入式架构上调配成自己所需要的模式,即可加速完成SoC的制作,顾客可以更轻松地吸收平台上所供给的养份。


反观制造商,吕鸿祥不讳言地表示,平台架设与研发IP至少需要两到三年的时间研发,未来市场评估亦将趋向更精准及深远的眼光。 ARM现已开始供应Prime Xsys 平台。该款产品采用ARM的一般IP授权模式,客户可建置于特定应用积体电路(ASIC)或专属应用标准产品(ASSP)设计中。 ARM伙伴厂商将于2002年第一季开始推出应用PrimeXsys无线平台的产品。


《图一 ARM总经理吕鸿祥》
《图一 ARM总经理吕鸿祥》

IC制造厂商

「一个平台所汇集的资源相当多,并不是一般公司能办到的,ARM已是业界平台架构者均会设为发展核心的平台,不过各公司仍要针对其专注的系统进行修正才能符合其需要。」飞利浦半半体亚太区业务总部客户定制型特殊积体电路业务发展经理陈健勋说。


飞利浦半导体所提供的Nexperia数位影像处理平台(DVP, Digital Video Platform)以及Nexperia车内资讯娱乐平台CIP(Car Infotainment Platform)是该公司在内嵌式处理器核心与全球卫星定位系统(GPS, Global Positioning System)等技术上的另外一项创举。


「飞利浦半导体的平台并非开放的,它是以选择性的方式,先对客户的技术与其产品进行评估,认为该公司有可能成为合作伙伴,我们才会开放给该企业。」陈健勋表示,使用飞利浦平台的优点是缩短设计时间及得到系统上的支援,而在选择客户方面,飞利浦半导体则以策略伙伴的方式(Partnership),达成双赢的目标。陈健勋指出,该公司平台架构最大的突破,便是「万用型」的特点。


由于平台本身,可以重复使用软硬体,最重要的设计观念是多变式的处理核心,可透过抽换及可程式的方法做不同需求的更改。而对下一代产品,也可不改换平台的方式,修改或增加的功能,以减少工程师必须去熟悉不同平台的痛苦。


陈健勋指出,有效平台资源的应用,使飞利浦半导体在研发与市场上均有相当大的想像空间。以IC设计能力厂商为其服务对象的飞利浦半导体,以选择「会赢的客户」进行合作,以增加市场的占有率及开发新兴的市场。


《图二 德仪半导体营销资深业务经理欧建宏》
《图二 德仪半导体营销资深业务经理欧建宏》

OMAP经营策略

1999年5月,TI(Texas Instruments;德州仪器)推出OMAP架构,目的在提供先进的无线网路与多媒体功能,而不会影响无线通讯产品最重视的电池使用时间。今年八月,TI与ARM宣布签署一项协议,由TI取得最新ARMv6架构的使用授权,来发展功能更强大的解决方案。


这套先进架构是TI与ARM的两年合作成果,它把TI可程式化DSP以及最新ARM架构结合在一起,使TI可针对下个世代(2.5G与3G)无线手机应用,率先提供更强大的系统效能及更长的电池使用时间。


也由于该公司本身强大的DSP制作技术,OMAP架构中除了ARM之外的重要心脏,便是DSP。以TMS320C55x DSP与ARM925T为平台发展核心,使德仪大幅增加DSP的应用程度,其带来的最大效益便是在无线通讯领域中有强大的发展。


根据德州仪器半导体行销资深业务经理欧建宏的说法,OMAP平台的建置使TI能提供给客户最大的好处,就是能由现今变化迅速的市场中,推动快速服务。该平台同时能给予客户支援性足够的产品,满足市场需求。


《图三 智霖台湾区总经理赖炫州》
《图三 智霖台湾区总经理赖炫州》

Virtex II 经营策略

Virtex平台最大的特点在于它「可程式化」,而该项技术亦同步产生两种效应,一是能针对客户需求进行IP筛选,二是先行提出「模拟」的效果,在验证与投片前先行评估,使得联合设计与共同验证时避开不必要的浪费,在模拟时选择出最能节省成本的方式。


「目前SoC的发展有其困难性。」智霖台湾区总经理赖炫州指出,由于市场需要配合层面广,生命周期较短的消费型态产品,发展应着重在更先进的制程、更具逻辑性的产品;由于在速度供应与硬体核心层增加的状态下,SoC消耗在整合上的时间甚多,时程缩短不易,时机掌握风险也大,加上验证速度慢,故要规划出符合市场需求的SoC有困难。因此Virtex以Programable FPGA为发展核心,扩展平台架构的灵活度。


赖炫州也表示,未来的研发将会有两种倾向,一是因产品新颖,市场扩大,导致竞争对手多样化;二是下游协力厂商不但可以进行IP交流,也能同步为上游厂商向同业举荐。未来IP的竞争力关键在于该公司自身技术与协力Partners的关系上,所以产业间的互助型态将会增加。因此更加能掌握各平台产品的市占率、IP经济效益与其对产品的适性度。而上游厂商则向提供完整解决方案迈进,下一代Virtex III也将寻此方式进行。


IC Design Service

HD与Full Set平台建置

《图四 明导国际亚太区营销总监彭启煌》
《图四 明导国际亚太区营销总监彭启煌》

随着制程愈来愈小,市场竞争要求与科技整合性愈来愈高,不同的平台架构在成形时发挥迥异的效果。智原科技系统经理陈慈升表示,目前智原拥有的双平台架构分成普遍应用的「Full Set」与局部应用的「SHD」两个部份,可分别在市场应用领域上扮演相当重要的角色。


另外智原科技产品经理陆颂平也表示,就市场与应用的角度上来看,Full Set架构的运行,使智原将可在一般硬体与软体的设计环境(如IC Design Tool)上发展出两种专为IC设计者提供的平台,以VPE(Virtual Platform Environment)与CPE(Common Platform Enviroment)为该平台两大产品。另一方面,SHD(Smart Hand Device)则是服务有特定需求的厂商(如IA),可以补足Full Set平台之不足。


陆颂平指出,一两年前还在谈IP的重要性,随之衍发出平台的概念;以ARM为例,十年前发展CPU的同时,便开始积极垂直整合寻找上下游合作伙伴(3rd Party) ,使其渐渐发展成一个大规模、具完整解决方案(Total Soluation)的公司,成为业界倚重的对象。陆颂平认为,如何在平台上找到志同道合的盟友,是未来发展的重点;以SHD为例,其应用趋势便是要能得到上游IP供应商的认同,提供整体性的软硬体服务。


「我们当然希望能站在巨人的肩膀上」陆颂平说,有了强力的上游厂商,也是提升价值的方法。 ARM的先天优势在于其拥有大量巨集化的IP,并且用执照的概念运作,为其上的IP添加许多价值。


EDA厂商

由于平台建构要求完整、一体成形的解决方案,其中涉及与下游EDA业者的沟通,因此对EDA厂商的影响也更加深远,而许多发展EDA的厂商也开始着手进行平台的建构,使交流模式成为平台与平台间相互支援切磋。


明导国际

对于平台,明导国际亚太区行销总监彭启煌进一步说明,所谓真正的成本,应该在产品开发上考虑到其所投注的时间,也就是说,各平台的评估必须考虑到使用效益、IP技术是否能够成功转移、经营团队是否有足够的研发知识等。


「 PC的下一波利润在制造特色!」彭启煌表示,后PC时代,企业需要用长远的规划,以提升竞争力;而在追求竞争力的同时,厂商应该考虑「真正的成本」(Real Cost ),而非「金钱上的成本」。


由于该公司的经营概念以「教育」而非「竞争」的模式运行,其对客户的角色扮演偏向「领航者」、「辅导员」的方向,明导所采取的验证仪器租赁制度则为方便业者初步学习的地方。另一方面,该公司有足够的IP,透过网路进行协同验证,将验证时间自二到三个礼拜转为数十分钟,大大提升研发效率。


对于验证中心所能带来的贡献,彭启煌说:「验证中心的好处在于它能针对成长最快的客户进行协助,并提出虚拟功能,给予客户估价、验证、IP评估的空间。明导也经由协助中取得更​​多的IP知识。」


益芯科技

当前电子产品开发平台中,最热门的题目莫过于SoC,其中对IC设计与EDA业者的影响更甚。益芯科技副总经理潘木旺指出,SoC的开发,将可以使EDA vendors及IC Design Houses之间的关系更加密切。 IC Design House藉由整合的EDA工具及流程,能够更轻松、快速而且正确地完成产品设计,而EDA厂商也可在提供工具及服务时对自己的产品进行改进以满足使用者的需求。


以Cadence的子公司Tality为例,它约有1000名员工,拥有强大的研发设计技术。在Wireless、Networking、通讯、多媒体等产品线上均累积了许多IP及设计流程与平台,可提供业者多方面的需求如IP、设计流程与平台、或高端的设计服务。


该公司依此所推衍出来的两个观念为「Platform Design Methodology」与「Derivati​​ve Design Methodology」;前者是按应用的领域开发出具有最佳效率的设计环境,即所谓的设计平台。后者则是在该设计平台的基础上按照不同的需求设计出功能(feature)互异的衍生产品。 (图七)


对于平台发展,Cadence在业界有着相当响亮的核心技术。他们的研究团队发展出许多与SoC设计有关的方法,即所谓的"Methodology"(方法论)。这些Methodology是从IC产品开发的角度研拟出一套包括IP、架构(Architecture)及EDA工具的设计流程,俾能快速地设计同类型的产品,达到产品即时上市(Time-to-Market)的目的。


评析

就市场考量,电子产品开发平台的建置的确能带来不少效益,对大公司而言,这些乃是把几乎饱和的市场重新洗牌,这样革命性的方式,无疑架构起相当大的市场,但相对各平台的竞争性也随之而来,若要能在市场上立足,目前各家平台发展尚须注意下列各点。


整合群性经济

平台凸显了IP资源的重要性,各公司为了使其产品能被广泛应用,从上、中、下游间串连整合成新的同盟形式(Partnership或『3rd Party』),不论经过何种筛选过程,这样的动作已使企业与企业间的关系更加紧密,自然累积出足量而且惊人的产品。


透过平台空间,众家专业资源得以汇流,IP供应动辄上百种,使用者必须要经过更详尽的咨询与服务,才能够找到完全符合需求的产品。也因此,愈能提供完整咨询体系、对产品所能达到的效果标示愈简单明确,其平台使用就愈能获得青睐。


建立开放模式

开放模式是平台架构所能带来的新利基,此种模式也给业者开启向下推销的新窗口,不但可以提供一系列的产品,另外也能用相同的空间,向上吸取更多资源。企业提供能使自己有利发展的厂商进行开放的动作,建立起更庞大的友好关系。


不过,在这种「IP戒急不用忍」的平台环境中,企业能够以此提供及时性的服务(Time to Market),但是相对的下游使用者所研发出来的产品,在上市时程、产品功能、市场评估等势必增加,竞争性提高的态势之下,量产前更需要三思而后行,不能以为平台产品样样都适合援引,而需要以更谨慎的态度进行评估。


商机触类旁通

电子产品的应用随着资讯家电(IA)的需求而扩张,开发解决方案也相对从中不断被研发制造。 「降低成本」与「一次购足」必须被同时执行,各种解决方案在平台上延伸,其应用发展的可能性也被大幅提高。也因此,各种领域交叠的可能性就增加,通讯与光电可以被一起运用、无线区域网路系统可以从手机扩展到电脑或其它电器产品,企业必须想办法打通各种应用范畴,或在某一范畴中成为独一无二的优势厂商,如此才能增加可服务的客户群,带来另一波新商机。


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