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晶心科技 将“台湾心”卖到全世界

赢8娱乐平台讯:

晶心是台湾唯一能将自主性嵌入式CPU与生态系统授权至全球的IP公司,目前是世界排名前五的IP供应商,应用领域遍及物联网、储存、人工智能、汽车辅助驾驶系统、通讯设备、指纹辨识、可编程逻辑闸阵列、区块链等产业,嵌入晶心处理器的系统芯片至2019年6月累计出货量超过40亿颗。 

连上手机蓝牙就能化身“行动KTV”的K歌宝、“游戏神器”任天堂Switch、搭载智慧型语音助理的Amazon智慧型喇叭Echo dot、声控就可遥控的可爱皮卡丘。这些类型不同产品之间有什么共同点?

答案就是它们都内建著一颗“台湾心”!

随著手机、平板等电子设备兴起,体积小、低功耗、高性能的嵌入式芯片生态系也成为市场主流。晶心科技立志在台湾科技主干基础蓝图中扮演重要角色,发展出自己的CPU架构、IP产品及生态系,让台湾半导体产业不再“无心”,更让“台湾心”走上世界舞台,在中、美、日、韩等国家遍地开花,展现台湾在半导体产业的创新软实力。
(图说: K歌宝、任天堂Switch、智慧型语音助理Amazon的智慧型喇叭Echo dot、声控皮卡丘都装有晶心科技的CPU产品 )

“无心”的半导体产业

十五年前,台湾已是全球半导体龙头,晶圆代工业全球占有率第一,IC设计产值位居全球第二,但是辉煌的成绩背后,却面临半导体产业链最上游的硅智财(IP),即CPU(中央处理器)的电路设计皆掌握在Intel、ARM等欧美半导体大厂手中的窘境。

所谓的CPU,正是电脑、手机、家电、汽车等电子产品运作的中心枢纽,负责运算、处理大量的信息,就像是心脏一样重要。随著半道体制程技术的进步、芯片复杂度的增加,以及产品生命周期缩短,为了缩短IC设计的制程,当时普遍的做法是向国外大厂采购CPU硅智财IP,也就是已经过定义、验证并可重复使用的功能模块方块,这些已设计好的IP架构就像是一块块积木, IC设计工程师只需要从中挑选、组合,就可组合成自己想要的形状,大大降低从头开发设计的成本及时间。

但是长久下来,台湾厂商每年都必须付出大笔授权金,才能够使用这些CPU及IP设计架构,更严重的后果,是台湾IC设计产业高度倚赖国外大厂,缺乏半导体产业的最上游基础技术,一旦无法取得授权,可能就无法设计及生产芯片,对未来产业的升级及转型造成隐忧。

2005年创立的晶心科技,因应政府推动的“硅导计划”成立,正是希望打造台湾自主发展CPU设计的“台湾心”,从源头解决台湾半导体产业的“无心”现况。

晶心科技总经理林志明表示:晶心科技创立之初,就以商业化及企业化经营为目标,不做兼容设计,也不跟著现有架构,而是选择从零开始,发展原创性的嵌入式CPU架构,并以授权做为获利模式,让晶心科技成为台湾第一家CPU IP供应商。

林志明解释,一般所熟知的Intel CPU最常运用在高效能的PC设备,随著时代转变,手机、平板、机上盒及各式IOT联网装置皆采用“嵌入式CPU”,意指产品一开始在设计时,就将CPU集成在IC之中,而目前全球最主流的嵌入式架构就掌握在被日本软银收购的英国品牌ARM,也是台湾目前市占率最高的品牌。

“我们刚开始切入市场时,大家都很怀疑究竟做出来的东西能不能用,除了技术之外,晶心科技也必须在国际上打响品牌知名度,才可能走出台湾。”林志明坚定地说,这条路虽然困难,但唯有自主开发,才能赢得产业的主导权,走出属于台湾自己的半导体之路。

第一行代码开始写 做出专属CPU

想要跳脱ARM的架构垄断,要先克服两大难题,第一是技术,第二则是品牌行销。

“我们一开始研发CPU的时候,就是从第一行代码开始写。”晶心科技技术长苏泓萌曾于硅谷工作多年,对于CPU设计拥有丰富经验,他号召多位曾任职于美国硅谷大厂AMD、DEC、Intel、MIPS 和Sun 的人才,回台组建了一个阵容坚强的团队。

苏泓萌解释,CPU IP是市场上的成熟产品,过去市场主流的电脑、手机、平板等行动装置产品CPU,研发团队都有一定认识及了解。但是当晶心科技切入市场时,5G、AI人工智能、物联网等新趋势已然兴起,如何将团队过往的经验结合AI、5G等新应用,避开其他品牌的专利布局,又要做出崭新的产品架构,是晶心科技最大的挑战。

举例来说,在5G应用中,若带宽增加十倍,CPU的储存空间、传送的速度都要跟著提升,可谓牵一发而动全身,每一个新应用背后都会有上千种的产品类型组合,研发时团队要将软硬件集成起来,在成千上万的排列组合中一一去做实验除错,才能找到最好的解决方案。

耗时2年,晶心科技终于在2008年推出第一款高阶处理器IP产品,“但是有了技术,却没有客户敢用。”林志明苦笑,一开始晶心科技在市场上完全没有品牌知名度,拜访客户时,最常听到的就是:“你这个东西做出来能用吗?”的疑问。

CPU就像是电脑及手机的心脏,若是CPU出了问题,整体系统全都会瘫痪,为了降低风险,许多客户宁愿选择已历经市场考验的国外大厂。想要客户信赖晶心的产品,与其空口说白话,不如用实际行动来证明。

晶心科技自行投片生产芯片,做出展示板,好比是为了展示CPU做为汽车发动机而设计出一台小车子,内建晶心科技所设计的CPU,让客户眼见为凭,证明晶心的产品不但可以运作,更兼具高效能、低耗能的优点。此外,相较于国外CPU硅智财厂商通常在台湾仅部署少数人力,晶心科技拥有在地团队的优势,愿意为客户提供服务及技术支持,有效协助客户加速产品上市的时程目标。

靠著研发及业务团队的努力,晶心科技逐渐在业界累积出口碑,回头客也愈来愈多,客户数量从个位数、十、二十开始翻倍成长,如今晶心科技的全球授权客户已超过180家,除了台湾之外,还将CPU IP授权到中国、美国、韩国、日本及欧洲,授权合约超过250份。

“我们的获利模式分成授权费和权利金,意即客户一开始签约采用晶心的设计就可以收一次钱,若产品量产时还可以再收权利金。”林志明骄傲地说,晶心科技已是全球排名前五大的硅智财品牌,平均每五台手机中,就会有一台手机是搭载晶心科技授权的嵌入式IC。

(图说: 晶心科技工作团队致力将台湾心推广到全世界)

RISC-V开源架构霸主 全球结盟抢占市场

虽然晶心科技已逐渐打响品牌知名度,但是对林志明来说,如何撼动ARM在市场上的绝对主导地位,抢下更大的市占,是晶心科技目前最大的挑战。近年来流行于美国及中国的RISC-V架构,便成为晶心科技寄予厚望的突破口。

林志明分析,就像手机应用生态系分成Apple IOS系统及Google Android系统,过去CPU设计的主流就是Intel的X86及软银旗下的ARM架构,两者皆是相对封闭的系统,禁止使用者修改指令集,虽然确保了CPU设计的效能及整体性,却也少了客制化及差异化的弹性。

而2010年由美国柏克莱大学团队推出的“RISC-V”,就像Android一样,提供开源、精简、及可扩充的指令集架构,给予开发者许多弹性空间,目前已引领一股RISC-V 风潮,成为适合IoT及AI等最新应用的CPU新芯。

“我们一开始也很犹豫要不要加入,但后来我们认为RISC-V的开放架构是未来设计主流,RISC-V基金会在2015年成立,晶心科技在2016年就加入,成为创始会员,可说是全球的主要推广者。”林志明说。

两种系统的差异,其实就是封闭VS.开放、稳定VS.弹性的本质差异。举例来说,当客户设计人工智能产品,希望在省电功能上多加著墨,若采用ARM架构,就无法改变原有设计,而采用RISC-V的架构,具有灵活、开放及客制化的特性,特别适合需求多元、产品进化速度极快的联网产业,让客户随时可根据市场及技术变化而自订要求指令。

林志明表示,选择“押宝”RISC-V架构,是因为晶心科技在产品设计思考上,不论是精简指令或是客制化弹性,与RISC-V原本就极为接近,所以产品转型最为“无痛”。

再者,晶心科技过去花了十二年的时间才累积出120家合作伙伴,“和ARM相比,晶心科技的资源有限,建置生态系的速度还是太慢了。”林志明敏锐地观察到,随著RISC-V在全球遍地开花,包含IBM、NVIDIA、三星、Google、阿里巴巴,印度政府甚至采用此架构为国家指令集,可以说,加入RISC-V阵营,就像是从“台湾队”瞬间进化至“世界队”,能够与这些全球知名企业共同合作,大家一起把市场做大,晶心科技才有可能分到更大的利润。

晶心科技在加入RISC-V阵营之后,积极与全球相关产业结盟推广,包含举办研讨会,又启动“RISC-V FreeStart计划”,无需CPU IP前期授权费用,工程师、学界研究都能使用这套架构来实验或是推出芯片样品。(图说: 加入随著RISC-V在全球遍地开花,晶心科技稳占RISC-V市场领头羊的地位,从“台湾队”进化至“世界队”)

相较于全球其他采用RISC-V的团队,唯独晶心科技已是成熟的上市公司,靠著长年累积的技术优势及研发能力,稳占RISC-V市场领头羊的地位,随著RISC-V联盟在世界攻城掠地,逐渐蚕食ARM市场,晶心科技将在其中获得最大的利益。

“我可以很有自信地说,晶心科技在RISC-V领域已是世界第一。”林志明拿出成绩说话。目前,晶心科技在RISC-V相关的IP在全球已累积超过100个授权客户,其中在美国及中国市场成长最为强劲,“就像公司的英文名字Andes,这是世界最长的山脉――安地斯山脉,我们不求眼前胜利,而是将眼光放得更长远,未来要抢下ARM三分之二的客户,成为市场的领导品牌。”

CPU IP
定义:已经过验证的CPU设计可用模块,IC设计人员可在此基础上设计,缩短设计周期
特色:台湾第一家创新架构的高效能、低功耗嵌入式CPU IP供应商
重要性:CPU是芯片的心脏,若是出现问题,电子终端产品就无法正确运作市场
成就:市占世界前五,全球授权客户超过180家,授权合约超过250份
研发挑战:从零开始建构,必须避开国际大厂的专利布局,也要研发创新,符合5G、AI人工智能、物联网等应用需求

发布时间 2019-11-28 14:58    文章来源: http://dede.com    点击数:
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