工业和信息化部主管 中国电子报社主办
收藏本站投稿

半导体

魔改芯片,能否承担起自研芯片的“大任”?

6D1C47413EF2CD3B7BF75EE453F0EC27DF193EEF_size55_w1080_h722.jpeg

近日,有人发现,谷歌花了整整四年时间打造出来的字眼处理器Tensor芯片,疑似由三星芯片魔改而来,即采用的半定制化的模式,对原本的三星芯片进行了部分的整改后打造出来的新的芯片,这也使得半定制化芯片的概念映入了人们的眼帘。如今,自研芯片风头正盛,但芯片研发也并非一朝一夕即可完整,为了实现差异化竞争模式,越来越多厂商发现,采用半定制芯片,或许也是“造芯”之路上的一个可行性的过渡方案。

何为半定制芯片?

提到半定制芯片,人们会习惯性的认为是通过购买IP核的模式,来对芯片进行定制化的设计。事实上,半定制化芯片并不等于通过购买IP来定制芯片。

芯谋研究总监王笑龙介绍,在芯片设计的流程中,从横向来看,可以分为若干功能模块,例如CPU、GPU等,这些功能模块的设计中,可以通过购买IP的方式,来完成设计工作。从纵向来看,可以按先后顺序把芯片设计分成前端和后端的设计流程,将设计流程分开,将部分流程外包给芯片厂商进行设计,即为半定制化设计模式,该模式设计出的芯片俗称为魔改芯片。

一般而言,对于谷歌等手机厂商而言,由于其更了解用户们的需求,因此对于后端设计更为突出,在半定制模式中往往会承担后端的设计工作。但由于其不是传统意义上的芯片厂商,对于前端的设计经验不如芯片厂商,因为会选择将前端设计外包给芯片厂商,形成“强强联合”的模式。

事实上,半定制化芯片并非是一个新概念,Gartner研究副总裁盛凌海表示,在此前,有很多厂商都会选择半定制化芯片,但是这种模式此次被用在了较为火热的手机芯片领域中,使得半定制化芯片的模式变得颇受关注,

“目前,半定制化的模式已经非常常见,除了三星以外,还有很多Fabless厂商参与其中,例如AMD帮助索尼半定制PS4的芯片、三星帮助思科半定制网络交换机芯片,以及MTK、Marvell、博通等企业都有类似业务。该模式形成的主要原因是系统厂商的需求驱动,设计企业作为直接供应商最早捕捉到了这种变化,因此也随着这个趋势来调整自己的业务形式。” 北京半导体行业协会副秘书长朱晶同《中国电子报》记者说。

半定制化芯片争议不断

据了解,谷歌的Tensor芯片和三星Exynos芯片高度同源,除了CPU、GPU、NPU等高级结构外,芯片中的基本结构均是同源。而这也是魔改芯片最大的特性之一,这也使得芯片半定制化引起了很多争论——半定制芯片能否帮助造芯的科技企业形成差异化竞争,达到与自研芯片一样的效果?

“芯片的创新关键在于是否拥有属于自己的核心技术,这与采用ASIC模式,用别的的IP来设计芯片大为不同。而半定制芯片的模式,设计芯片的厂商往往是有属于自己的IP,这也意味着拥有独特的核心技术,而这也是差异化竞争力所在。”盛凌海说。

天津集成电路行业协会顾问、创道投资咨询总经理步日欣认为,虽然自研芯片已经成为了一种潮流,但事实上已经没有完全自研芯片的概念了。如今大部分芯片的开发,都是依赖外部IP的支持,甚至现在已经出现科技企业只提需求,第三方一站式芯片开发服务的模式。而半定制化芯片也拥有其独特的优势,即已经有成熟的体系架构和模块供参考或者直接使用,对于提升研发的效率有直接的帮助。

“自研芯片有助于提升性能,特别是一些与产品功能相关的定制化开发,能够与下游产品的生态紧密耦合,比如强调个性、突出某个功能、强化芯片AI算力等方面的能力等。半定制化的芯片也能一定程度上满足这方面要求,也会依据自身产品需要,去着重优化芯片的能力。”步日欣说。

朱晶介绍,半定制化芯片的模式,目前主要是一些成熟的Fabless厂商商业模式的转变和延伸。在此前只是向系统厂商直接提供产品,而现在为了满足系统厂商的自研需求,开始向其提供从架构到设计服务的半定制化芯片方案。一方面一定程度上满足了系统厂商在设计方面的自主化需求,另一方面也可以帮助系统厂商快速的成功开发出新的满足市场需求的产品。相比于全新自研芯片上,最主要的优势是能够快速交付,且自研成功率较高,风险低。

以谷歌Tensor处理器为例,尽管它是由三星芯片魔改而来,但丝毫没有影响其性能的强大。据了解,Tensor芯片其实是由三星的一颗代号为Exynos 9855的未公布的芯片魔改而来,而而目前三星最强的Exynos 2100芯片代号是9840,由此也可以看出Tensor这颗芯片的性能很有可能高于Exynos 2100。此外,Tensor芯片因其创造性的核心算法和图像信号处理单元设计,能够使得手机设备获得更好的拍照体验。Tensor的交互中枢也能够改进现有的语音识别输入、实时翻译和其他许多个性化的AI性能。可见,该款芯片在处理机器学习和人工智能方面拥有非常强大的性能。

此外,Tensor处理器的TPU、ISP以及搭配的TitanM2安全芯片都属于谷歌自家技术,在核心技术方面,谷歌依旧具备相当强的竞争力。

俗话说,不管黑猫白猫,能抓到老鼠就是好猫。对于半定制芯片而言,也是如是。

半定制芯片模式普及尚有难度

如今,已经有很多自研芯片的厂商开启了半定制芯片方案,苹果、Facebook等大厂均采用的此项模式。然而,半定制化芯片的模式普及尚有难度。

据了解,此次由三星芯片魔改而来的谷歌Tensor芯片,未来很有可能直接由三星代工生产。使得谷歌与三星有更深度的合作。而看似双赢的背后,实际上暗藏着很多弊端。

“三星给谷歌的半定制化芯片服务,更多的意义在于战略支持,即加强双方的合作,而对于三星本身而言,一定程度上是一种服务资源的浪费。因为三星本身拥有同类芯片,也有完整的IP,但接了谷歌的半定制化芯片的订单后,需要对芯片进行重新设计,重复先前所做过的工作。”盛凌海表示。

此外,步日欣认为,半定制化的自研芯片很难成为主流,虽然半定制芯片能够提升产品的开发效率,但毕竟随着技术的发展,用户需求越来越多样化,产品功能和性能都需要进行进一步的提升,科技大厂若想自研芯片,需要深入到底层开发,才可研发出具备一定竞争力的芯片,单纯的魔改难以实现。此外,知识产的权归属、芯片底层设计的理解和二次开发,都会是半定制自研芯片未来发展需要考虑的问题。

可见,单纯依靠魔改芯片并非是长久之计,该模式或许更适合成为造芯之路的一个过渡期,难以承担起自研芯片的“大任”,对于想自研芯片的科技厂商而言,不断努力研发自身的新技术,才是打造核心竞争力的根本。

责任编辑:沈丛


声明

1、本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2、本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3、作者投稿可能会经我们编辑修改或补充;4、如本站的文章或图片存在版权,请拨打电话010-88558835进行联系,我们将第一时间处理。

相关链接

视频

专题

2021年上半年中国家电市场报告

8月9日,中国电子信息产业发展研究院(又称赛迪研究院)发布了《2021年上半年中国家电市场报告》(以下简称《报告》)。《报告》显示,2021年上半年,我国家电市场加速回暖,零售额达4293亿元,同比增长16.3%;家电消费进一步向线上迁移,电商渠道对家电零售的贡献率达53.65%;家电产品均价普遍提升,高端家电销售热度不减,有效促进了消费升级...

新思想引领新征程·红色足迹

党的十八大以来,习近平总书记在地方考察调研时多次到访革命纪念地,强调要从中国革命历史、优良传统和精神中汲取养分。追寻红色足迹,感悟初心使命。即日起,本报推出“新思想引领新征程·红色足迹”专栏,跟随习近平总书记的红色足迹,访当事人、忆当年事,重温总书记的重要论述和重要指示精神,生动回顾红色圣地光荣的革命历史、优秀的革命传统...

聚焦2021年全国两会

3月5日,第十三届全国人民代表大会第四次会议在北京人民大会堂开幕。党和国家领导人习近平、李克强、汪洋、王沪宁、赵乐际、韩正、王岐山等出席,栗战书主持大会。初春的北京,处处生机盎然。第十三届全国人民代表大会第四次会议5日上午在人民大会堂开幕。近3000名全国人大代表肩负人民重托出席大会,认真履行宪法和法律赋予的神圣职责。

2021年全国工业和信息化工作会议

12月28-29日,全国工业和信息化工作会议在京召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神,认真落实习近平总书记重要指示批示精神和中央经济工作会议部署,总结2020年工业和信息化工作,分析形势,部署2021年重点工作。工业和信息化部党组书记、部长肖亚庆作工作报告。

世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

会议

2021世界VR产业大会云峰会

10月19日—20日,由工业和信息化部和江西省人民政府共同主办的2021世界VR产业大会云峰会在南昌举办。国务委员王勇出席大会开幕式并发表讲话,江西省委书记易炼红,工业和信息化部副部长王志军,江西省委常委、南昌市委书记李红军出席开幕式并致辞。

2021世界显示产业大会

6月17日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2021世界显示产业大会在合肥市开幕。安徽省委书记李锦斌出席开幕式并宣布大会开幕,安徽省省长王清宪、上海合作组织秘书长弗拉基米尔·诺罗夫、工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并先后致辞。

2021世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

5月8日-10日,由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2021世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州召开。5月9日,广东省委书记李希出席开幕式,工业和信息化部部长肖亚庆、广东省省长马兴瑞、国家广播电视总局副局长孟冬、中央广播电视总台编务会议成员姜文波出席开幕式并致辞。

CITE2021第九届中国电子信息博览会开幕论坛

4月9日,第九届中国电子信息博览会(简称CITE2021)在深圳举办。深圳市人民政府市长陈如桂、广东省人民政府副秘书长陈岸明、工业和信息化部电子信息司司长乔跃山出席开幕式并先后致辞。

2020世界显示产业大会

11月20日,由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2020世界显示产业大会在合肥市举行。在开幕式上,工业和信息化部部长肖亚庆、韩国驻华大使张夏成发表视频致辞。安徽省委副书记、省长李国英,工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并致辞。

2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会

11月2日,由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州市召开。广东省委书记李希出席开幕式,省长马兴瑞出席并致辞。国家广播电视总局局长聂辰席、工业和信息化部副部长王志军、中央广播电视总台副台长蒋希伟出席开幕式并致辞。

世界显示产业大会

本周排行