对于将来的系统级LSI(大规模集成电路)---日本半导体行业的新核心---的定义虽有许多种,但是日本可靠的上市电子制造商却普遍承认系统级LSI的重要性。
日本人使用"系统级LSI"来描述一个覆盖范围很大的系统级芯片技术。系统级LSI与下一代ASIC及广泛应用在从激光打印机到移动电话等多种产品上的 RISC处理器有关。"我们发现正在开发及将要开发的大多数产品都是系统级LSI产品。"东京MitsubishiElectricCorp.的合作许可部经理AkiraKomiya说,"简而言之,未来属于系统级芯片。"
"半导体技术的高速发展使人们能在单硅片上实现系统级功能,因而系统级LSI成为焦点。"日本FujitsuLtd.的发言人说。
"到2000年,集成化技术使超过一千万门成为可能,基于0.18微米的生产技术将很快出现。而且,嵌入式DRAM将很快成为现实,系统级LSI的性能也会有明显提高。"
日本的垂直集成半导体工厂并不是全球唯一开发系统级LSI产品的厂家。但由于日本整个国家的群体定位一致,使得该国制造商都认为系统级LSI是日本电子制造业发挥优势的关键。象Toshiba、Mitsubishi、Fujitsu、Matsush_ita、NEC和Sony这些公司在发展小型化、便携式的消费产品上有传统优势。系统级LSI由于高度集成及低功耗,正好适合这些产品。
Internet为系统级LSI提供新市场
日本的制造商相信计算机、远程通讯、广播及多媒体产品的市场繁荣将刺激对新的系统级LSI产品的需求。
可提供Internet访问的新一代紧凑、便携式装置是一个新兴市场。日本公司不仅在PDA及无线通信设备产品方面处于领先地位,如Toshiba的 Genio,这是一个可以放在衬衫口袋里具有Internet功能的小器具。他们还在用于Internet接入及数据传输设计的蜂窝技术上具有优势。 1995年,日本的电讯公司推出了只在日本使用的个人手持电话系统(PHS),当接上手提电脑时,传输速率达33.4Kbps,这是现有大部分蜂窝技术传输速率的两倍多。
下一世纪初,随着具Internet功能的数字蜂窝系统成为全球电话的主要形式,日本公司很可能还是占据主导地位。东京的NTTDoCoMo是世界上第一个也是唯一的蜂窝网络运营商,该公司在测试被称为宽带码分多址(W-CDMA)的下一代蜂窝技术。W-CDMA是2000年后全球蜂窝电话标准的一个强有力的侯选者。NTTDoCoMo已经试验用W-CDMA以2.0Mbps的速率在空中发送数据,这个传输速率呈指数地高于其它任何蜂窝技术。系统级LSI 可以应用在新一代蜂窝设备,包括可以传送声音、图像和数据的手持电话以及便携式多媒体终端。
ITS和数字电视是系统级LSI的另一大市场
日本大阪的Matsush_ita预言,针对系统级LSI的应用将是新的信息传输技术,日本人称为ITS(智能传输系统)。ITS适用于众多日本汽车及电子制造商的产品及服务。ITS装置的实质是无线及可移动,这是系统级LSI的理想市场。目前,最常见的ITS产品是拥有巨大市场的日本汽车导航系统。 ITS仪表板使用卫星向司机传输屏显路线图。工业观察家预测,ITS的应用将会越来越广泛。日本ToyotaMotorCorp.正在开发一项通过蜂窝及卫星通讯为汽车提供新闻、信息及Internet广播的服务。
数字电视的出现为系统级LSI
除了预测未来的技术需求外,日本电子制造商也是在尽力满足由于亚洲金融危机而加剧的紧急经济需求。去年,DRAM价格的剧跌使日本大的内存芯片制造商无法与台湾和南韩的低成本竞争者抗衡。高端芯片市场仍然被美国公司如Intel所占据。面对来自这两方面的竞争,日本半导体公司指望通过系统级LSI来找到新的市场及产品以便生存下去。从这个意义上说,系统级LSI在商业上的价值和它在技术上的优势一样重要。Mitsubishi已经把系统级LSI作为"日本半导体工业提高竞争力的核心技术,因为它将使日本公司摆脱不景气的内存芯片业,从而进入一个更稳定、更有利可图的领域。"
系统级LSI改变半导体业的结构
随着日本半导体公司对系统级LSI技术及其商业动力的认识越来越清晰,它们正把大量资源投向研发工作。例如,Toshiba正热心地向客户提供广泛的系统级LSI解决方案。这意味着既要把时间及金钱投在硬件及软件上,也要投在测试、设计及生产上。一些工业观察家预计,系统级LSI将改变日本半导体工业的结构,连带影响相关的芯片制造商、设计公司、第三方IP供应商和设备制造商,而EDA工具供应商将更加有效地将更多的系统放在一块芯片上。
"我主要担心的是在系统级LSI市场越来越大时,如何规划开发费用和有效的运营模式。"Toshiba片上计算机开发部高级经理 TakashiYoshimori说,"水平集成模式将系统开发、IP供给、硅生产和LSI设计分开,它常被认为是系统级LSI生产的最佳方法。所以就有了这样一场讨论:采用垂直集成模式的日本大供应商们能做些什么来维持他们的竞争力?"
采用IP成为系统级LSI设计的趋势
日本公司在评估它们的工业转型,这肯定会涉及一些与系统级LSI相关的趋势。在设计系统级LSI时采用可重复使用的IP就是一个发展趋势。日本公司不仅投入大量资源来开发公司内部IP,而且还热衷于从外部IP供应商那里获得IP核心特许权。在为系统级LSI作准备时,日本人已经找到了一种开放环境,在此环境下,各种来源的IP都可以使用。许多象Fujitsu和Toshiba这样的日本公司都是"虚拟接口联盟"(一个专事IP业的半导体协会)的创始成员。除了业界广泛的支持与合作外,单个公司也在发展容易接入及传输的可再用IP的特殊战略,例如,Fujitsu的IP高速公路就是一个通过Internet 或公司内部Intranet传送IP内核的系统。LSI设计者能通过全球网使用SGML文件及服务器通信的CORBA方法寻找并检索IP信息。
功耗将降到目前的1%
系统级LSI的优势在于它是一项低功耗技术。日本半导体公司继续研究在CMOS集成电路中节能的新方法。例如,Toshiba正在开发两项专有技术:一是可调阈CMOS技术,它能控制一个芯片的内部供电电压及三极管的阈电压;第二项是"瘦功率"(PowerSlimmer)CAD工具,"瘦功率"能自动探测安全运行在低压下的电路部件,然后用CAD创建双电压供电的回路结构。Toshiba半导体集团微处理器及ASIC分部的总工程师 ToshinoriMoriyasu估计,他的公司在五年内将把功耗水平降到目前的1%。
除了IP及节能外,日本公司也致力于开发新的用于系统级LSI上的EDA工具、包装、测试及设计方法。系统级LSI来势凶猛,不过,在未知的领域里,哪一项技术和应用会得到蓬勃发展呢?人们对此既兴奋又不安。"系统级LSI的市场无疑会很大。"Yoshimori说,"由于市场变得越来越大,越来越复杂,供应商的每种产品在国际市场的生存也就都变得越来越困难。人们如何有效地开发系统级LSI呢?这是一个难题。但我觉得对于可以回答这一问题的幸存者来说,如何发展国际市场战略将是更加严峻的问题。"
评论
加载更多