每年的Globalpress電子峰會(huì)已成為展示新產(chǎn)品和先進(jìn)設(shè)計(jì)理念的平臺(tái)。2011年的峰會(huì)上，3D-IC、功率分析EDA工具、可替代銅線的封裝內(nèi)光電接口等全新技術(shù)吸引了眾多目光，而半導(dǎo)體也由此賦予每個(gè)人改變世界的力量。
殺手應(yīng)用的“原子結(jié)構(gòu)”
2011年的市場(chǎng)由多個(gè)“殺手級(jí)應(yīng)用”驅(qū)動(dòng)，這些應(yīng)用如同圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子，與原子核一起構(gòu)成了整個(gè)市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。IDT公司副總裁Graham Robertson描述道，處于原子核位置的將是4G網(wǎng)絡(luò)，繞其旋轉(zhuǎn)的則是移動(dòng)設(shè)備、云計(jì)算和視頻服務(wù)這三個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用。
“1980年的殺手級(jí)應(yīng)用也是類似的結(jié)構(gòu)：代表移動(dòng)設(shè)備的模擬手機(jī)和Sony Walkman隨身聽(tīng)；代表視頻應(yīng)用的電視機(jī)、任天堂游戲機(jī)；代表計(jì)算能力的IBM個(gè)人電腦。2011年，這三個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用分別演變成了：iPhone/iPad、互聯(lián)/智能電視和各種各樣的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，其與1980年市場(chǎng)的最大差異在于設(shè)備間的“互聯(lián)”。
世界因半導(dǎo)體改變
“最近世界各地紛紛爆發(fā)了引發(fā)社會(huì)變革的運(yùn)動(dòng)，其中有人在突尼斯街頭寫(xiě)了‘感謝Facebook’的標(biāo)語(yǔ)，而在我看來(lái)，這句話應(yīng)該改成‘感謝半導(dǎo)體’，” Intersil公司總裁及首席執(zhí)行官Dave Bell說(shuō)，半導(dǎo)體具有改變世界的魔力。相信在此次社會(huì)變革之前，大部分人甚至無(wú)法指出突尼斯、埃及等國(guó)家到底在地圖的什么位置，而這些國(guó)家的人們可能正通過(guò)一部手機(jī)改變歷史。一部手機(jī)除了通過(guò)獲取信息、上傳信息，以及分享信息來(lái)讓一個(gè)普通人也擁有改變世界的力量外，還集合了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中許多令人興奮的東西。
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用挑戰(zhàn)與移動(dòng)回程線路
從2000到2010年，以太網(wǎng)交換產(chǎn)品的增長(zhǎng)速度非常驚人。博通（Broadcom）公司網(wǎng)絡(luò)交換產(chǎn)品線總監(jiān)Edward Doe介紹說(shuō)，從目前的市場(chǎng)看，移動(dòng)設(shè)備的出貨量到2012年會(huì)將PC遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。屆時(shí)，任何設(shè)備需要在任何時(shí)間和地點(diǎn)獲得豐富的多媒體內(nèi)容，而這些應(yīng)用都需要更大的帶寬作為前提。移動(dòng)回程線路（Backhaul）占據(jù)了40%的運(yùn)維費(fèi)用，在4G時(shí)代這個(gè)問(wèn)題將更為嚴(yán)重，還可能需要數(shù)倍于3G時(shí)代的基站數(shù)量，此外還有來(lái)自集成化和更多的PoE應(yīng)用的挑戰(zhàn)。
FPGA廠商的創(chuàng)新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)
基于平臺(tái)的產(chǎn)品策略使Xilinx可以在較短的時(shí)間內(nèi)推出更豐富的產(chǎn)品。Xilinx的7系列3款28nm產(chǎn)品共享相同的制程、IP支持、軟件支持和可編程邏輯工藝。Xilinx最新的堆疊硅片互聯(lián)技術(shù)是 Virtex-7 FPGA 系列的核心，可將每瓦特的芯片間帶寬提升100倍，與單片式器件相比，容量提高2～3倍。Xilinx全球市場(chǎng)高級(jí)副總裁Vin Ratford還介紹了最新的Zynq系列SoC。他說(shuō)，Zynq是Xilinx推出的新型可擴(kuò)展式處理平臺(tái) (EPP)。該產(chǎn)品將ARM Cortex-A9與Xilinx一體化28nm架構(gòu)完美整合。以處理器為核心的架構(gòu)不但能夠?qū)崿F(xiàn) FPGA 的高度靈活性和可擴(kuò)展性，同時(shí)還能帶來(lái)類似于ASIC的高性能和低功耗，以及ASSP的易用性。
Altera公司IC工程副總裁Bradley Howe帶來(lái)的則是其光纖互連可編程器件規(guī)劃。他說(shuō)，高清視頻、云計(jì)算以及3D游戲等應(yīng)用對(duì)帶寬的需求不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的銅互連將無(wú)法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。Altera將在未來(lái)器件封裝中支持直接光纖接口，突破了銅線技術(shù)固有的帶寬和信號(hào)完整性瓶頸。對(duì)于數(shù)據(jù)中心等需要進(jìn)行大量計(jì)算和存儲(chǔ)功能的應(yīng)用，將光纖接口集成到器件封裝中能夠取代可插拔光纖器件，功耗降低70%到80%，端口密度和帶寬提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)避免了銅線解決方案的信號(hào)完整性問(wèn)題。
FPGA市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，同時(shí)也為L(zhǎng)attice提供了創(chuàng)新和差異化的空間。Lattice總裁及首席執(zhí)行官Darin Billerbeck在接受采訪時(shí)表示，“不得不承認(rèn)我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品都十分出色，但他們的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)在于速度，而Lattice遵循了完全不同的商業(yè)模式和技術(shù)道路。Lattice的產(chǎn)品專門(mén)為低功耗而定制，適用于一些重點(diǎn)應(yīng)用。密度與功耗的關(guān)系一直是FPGA設(shè)計(jì)的難題，將二者按實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行定位可能是比較合理的思路。”
3D-IC測(cè)試的挑戰(zhàn)
多晶圓垂直堆疊技術(shù)，即“3D-IC”，一直是熱門(mén)技術(shù)，但難題主要集中在測(cè)試方面。Mentor Graphics測(cè)試解決方案產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)Stephen Pateras指出，單一晶圓的測(cè)試要求較低，即使一些晶圓的問(wèn)題未被測(cè)試出，由于每個(gè)晶圓封裝后只對(duì)應(yīng)單一的產(chǎn)品，仍然能保證較高的良率。3D-IC則完全不同，其將多個(gè)晶圓堆疊封裝在一起，因此要保證每個(gè)3D封裝中的單個(gè)晶圓都沒(méi)有缺陷，否則會(huì)在封裝后導(dǎo)致大量產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，使良率顯著下降，成本上升。因此3D-IC測(cè)試需要更高的晶圓測(cè)試質(zhì)量。
功耗分析 帶給EDA的難題
“功耗問(wèn)題沒(méi)有邊界，并不是一個(gè)純IC領(lǐng)域的問(wèn)題。此外，功耗也不是純數(shù)字技術(shù)的問(wèn)題，而更多地在于IP開(kāi)發(fā)，” Apache首席執(zhí)行官楊天圣認(rèn)為，目前功耗分析也是熱點(diǎn)技術(shù)3D-IC的挑戰(zhàn)之一。隨著低功耗需求的提高，ESD（靜電放電）給IC可靠性帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。到了18nm或22nm節(jié)點(diǎn)，ESD將成為非常嚴(yán)重的問(wèn)題。對(duì)于EDA工具來(lái)說(shuō)，功率分析的準(zhǔn)確率主要由輸入?yún)?shù)和軟件技術(shù)決定，因此這些因素綜合到一起又產(chǎn)生了更大的不確定性。“總的說(shuō)來(lái)，功率分析的準(zhǔn)確率如果達(dá)到20%，就已經(jīng)非常幸運(yùn)了。”
UWB能否重返市場(chǎng)？
UWB曾一度淡出市場(chǎng)，但廠商Alereon又將其帶回消費(fèi)市場(chǎng)。Alereon首席執(zhí)行官Eric Broockman表示，UWB在許多視頻應(yīng)用中要優(yōu)于Wi-Fi，如更高的速率、為流媒體設(shè)計(jì)的QoS、對(duì)Wi-Fi干擾的免疫能力、支持多種協(xié)議、更佳的電源效能等。目前Samsung已選擇UWB作為其桌面電腦與顯示器間的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，其它顯示器廠商也將跟進(jìn)。今天UWB主要應(yīng)用于桌面電腦，未來(lái)將成為居室家電設(shè)備間數(shù)據(jù)共享的主要技術(shù)