硅谷春暖花开 带走半导体产业的感伤

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全球经济的下滑给半导体产业带来了重创,但在今年的Globalpress全球电子峰会上,与会者表现出对未来市场的极大信心与艰难的市场环境形成了鲜明对比。旧金山和煦的阳光以及宜人的气候似乎很容易让人忘记目前市场的低迷,而关于未来前景的分析报道也让从业者们更加坚定了信心。在本次峰会上,FPGA、ASIC、MEMS等依然是讨论的焦点,与往年不同,今年半导体厂商将更多的目光转向了市场,而非单纯的技术本身。

低成本FPGA还是传统硅片?

FPGA与ASIC/ASSP的争论一直没有停止过,在今年严峻的形势下,二者之间的PK达到了顶峰。Altera公司董事会主席兼首席执行官John Daane在主题演讲中明确指出,PLD和ASIC/ASSP之争已经到了一个引爆点,FPGA取代ASIC/ASSP将成为一个显而易见的事实。他认为,受经济环境影响,未来几年半导体产业各应用领域的安全度由强到弱将依次是工业、通信、计算机/存储以及消费类电子/手持设备。虽然消费类电子市场容量巨大,但那些专注于消费及PC市场的公司显然也更容易受到冲击。Daane提出了一个他称之为半导体产业重新分配的原理,即半导体市场总体会有1~3%的增长,但严重依赖消费类电子和PC销售的ASIC/ASSP市场却会严重收缩,相反,FPGA依靠通信、工业和军工应用受到经济冲击的影响非常小,他预测Altera在可见的将来会有5~9%的增长。

这种不一致性一方面源于终端市场增长的差异性,另一方面则是因为FPGA正在取代ASIC/ASSP。“原因就是曾经无数次被提及的,即FPGA的可编程性、低NRE费用以及裸片尺寸不断缩小。”Daane说道。他举了一个例子,去年几乎90%的ASIC设计仍然采用130nm或以上工艺制程,也是在去年,Altera开始交付40nmFPGA产品,这种工艺节点的领先转化为成本和功耗方面的优势,使得FPGA最终从原型设计工具变为可以大容量市场采用的解决方案。他表示,对于88%的ASIC设计来说,FPGA都是可替代的选择。

台湾地区IC设计服务公司Global Unichip市场处处长黄克勤博士也持类似观点,该公司在2008年tapeout了更多的90nm而非130nm设计。据他介绍,他们2009年前两个月赢得的设计合约70%都是基于90nm技术甚至更小工艺节点。尽管130nm工艺可能还在ASIC设计中占据领导地位,但新的设计多数都趋向采用新的工艺节点以降低单元成本。

MEMS:正在苏醒的第五感官

今年的MEMS论坛上传来的消息则是半导体厂商如果没有采用MEMS将会丢失很多生意。“一个关于MEMS技术有趣的事情是,它是始于200年前将能源转化为动力的工业革命。”Maxim集团总裁Vijay Ullal说道,“如果能把动力、计算以及传感三者相结合,你将真正拥有一个智能的机器,或许可以成为人类的对手。”Maxim正在进入MEMS市场,将从那些还没有形成市场主导者的领域着手。“我们将从共鸣器以及微继电器开始,并最终超越这些。”事实上,并不是MEMS器件本身,Maxim感兴趣的还包括与MEMS器件结合的信号处理以及算法。

ADI公司MEMS产品部副总裁兼总经理Mark Martin在解释MEMS为何会有爆发性增长应用时指出,不仅汽车电子和消费类电子,现在包括工业、医疗以及仪表等都在越来越多的采用MEMS技术。

Martin指出,从历史来看,十分复杂的工艺通常用在市场容量较低的市场,“但目前情况已经改变,MEMS的工艺已经成熟,曾经一度面临重大挑战的良率问题也随着传统半导体工艺改进日益提升。”市场对于这种技术的使用也有一个认知曲线,一些用户最初仅是凭借价格来购买三轴加速计,然而他们发现并不是所有的器件都会取得同样的使用效果,用户体验很大程度上取决于传感器件的性能以及精度。随着市场的成熟,一些低成本的市场以及其他产品也开始采用MEMS技术。

缩小MEMS器件尺寸是否是一个机会?“摩尔定律并不适用于MEMS,”Ullal说道,“有一点是非常清楚的摩尔定律要么已经死亡,要么即将失效。在系统上增加功能的方法是通过3D集成。”

有一种理解是MEMS行业将由客户引导,而并非传统的半导体行业通过展示产品自身性能来推动产业的发展。“我们已经慢了一步,”Martin说道,“如果希望市场继续增长,我们必须提供更多的算法和软件。我们通过一种简单的方式来解释这样一种技术,并且在各个市场引导培育人们利用它。这并不是仅由厂商引导客户的单一的方式。我们意识到必须扮演更重要的角色,提供开发工具,并且将继续从客户端获取更多的信息。”

算法、软件以及系统开发显然已成为MEMS技术倡导者最关注的问题。VTI公司副总裁Smyser补充指出,该公司正在将其用于导航和GPS设备中。“除此之外,仍然有许多来自用户需求的应用正在驱动着我们。例如iPhone里内置了许多加速计,用户正在试图在他们的产品中加入相类似的功能。”

经过20年的发展,MEMS现在或许不算是在一个最遭的情况。“为了充分让MEMS器件渗透到各个应用领域,你不得不提供系统级的解决方案。这项技术的一个关键所在就是封装,必须能提供一种单一封装的解决方案。”Ullal解释道。
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