预测:制造业、设备和公司

有些预测只是一厢情愿的想法，但大多数预测都要深思熟虑得多。他们预测各种市场或产品要获得成功需要发生什么。这些影响深远的预测可能不会在2018年完全实现，但我们让每个人都有机会在年底注意到他们的预测取得的进展。(参见对2017年的反思:设计与EDA和制造业和市场。)

今年的预测分为四个部分。第一部分覆盖市场和驱动程序。这一部分将着眼于制造，设备和公司，第三部分将涵盖方法和工具。此外，EDA高管的展望将在另一篇文章中提供。

当我们超越摩尔定律在美国，充分利用硅变得和寻找新的节点一样重要。“2018年将是28纳米和22纳米的起飞年FD-SOISoC公司营销副总裁格雷厄姆•贝尔预测道Uniquify。“出色的低功耗、射频性能和较低的制造成本使22nm FD-SOI成为大批量生产的真正最佳选择物联网以及智能商业和消费者应用。”

制造最小的设备需要增加对制造工具的关注。“年度eBeam主动性调查显示出明显的反趋势光刻技术技术(ILT)和多波束掩模书写同时进行。d2。无论是用于复杂的ILT图案，还是用于1931年光刻的多重图案EUV掩模很快将具有30nm亚分辨率辅助功能(SRAFs)，因此需要在掩模前端进行多波束写入。调查受访者预测，2018年将有许多明确的迹象表明，多波束技术将用于生产晶圆的写入掩模，而不仅仅是用于测试芯片和测试掩模。”

eBeam Initiative的调查也显示了一个明显的趋势，即需要更多的数据处理来增强掩模和晶圆印刷。Fujimura补充道:“这一趋势将持续下去，给周转时间带来更大压力。“在2018年，业界将会看到更多用于模拟、图像处理和深度学习的gpu加速活动，以帮助解决这个问题。”

确切地知道是什么制造的，可以帮助充分利用硅。“2018年将看到嵌入式监控技术在先进节点中的大量采用，以帮助IC设计人员保持竞争力，尽管工艺变化和栅极密度的影响越来越大。Moortec。“这将与更复杂的优化方案的发展相结合，以降低功耗，提高吞吐量和管理设备可靠性，特别是在考虑芯片上热条件的管理时。”

对于那些进入较小节点的人来说，必须克服额外的挑战。公司营销副总裁Magdy Abadir说:“我预测内部时钟频率(例如bbb50 ghz)和对更高数据速率(例如>0 gbps)的需求将持续增加，这将加剧电磁(EM)串扰挑战。Helic“以前可以忽略的寄生电感和电感耦合不能再被忽视了。速度越快，相声就越响。”

目前的SoC设计流程忽略了电感寄生的建模和磁耦合效应的建模。Abadir继续说道:“将复杂的高速数字电路、模拟和RF模块非常靠近地放置会增加EM串扰的风险，这反过来会对SoC的行为或性能产生不利影响。”“在当今SoC应用中，低功耗趋势导致信号电压水平下降，从而进一步加剧了串扰的影响。同样，使用高级2.5 d和3 d包装由于多个晶片和封装层的距离太近，增加了电磁串扰的风险。”

包装方面的另一个复杂因素来自硅光子学三星USB、PCIe和SerDes产品营销高级集团主管里希•丘格表示:“这将有助于通过全光计算甚至量子计算克服数据中心连接的限制。节奏’s IP Group。“硅光子学将通过大幅提高数据容量和数据传输速度，将连接带入太比特时代，同时减少网络的碳足迹和每比特的总体成本。硅光子学将在解决能源效率挑战和向低碳经济转型方面发挥关键作用。”

展望未来，丘格说:“固态光源在效率方面的表现有望超过几乎所有其他光源，当与智能光管理系统一起使用时，可以节省50%甚至更多的能源。硅光子学在IEEE标准中的标准化和接受将进一步加速行业的采用和部署。随着高速串行技术的进步，在单线道上可以实现112Gbps的速率，硅光子学正在成为现实，并且在可接受的产量下更加可行。”

里面的包装正在被彻底检查。Cadence IP集团DDR、HBM、闪存/存储和MIPI IP产品营销主管Marc Greenberg表示:“封装技术的改进有可能使高带宽存储器(HBM2)的衬底成本低于硅中间层。”“这可能在2018年成为现实。结合更小的工艺几何形状，这为高性能计算在更局部的水平上实现打开了大门。”

器件和fpga
RISC-V在2017年让许多人感到惊讶。它能继续下去吗?RISC-V基金会执行董事Rick O 'Connor表示:“2018年，半导体行业将继续看到对新型创新应用和免费开放架构设计实现产品的强劲需求。”“我们将看到公司利用开源架构人工智能和机器学习应用程序——比如基于语音的服务，它正在重塑我们获取信息的方式，以及自动驾驶汽车，它正在彻底改变交通运输——除了区块链技术应用程序，它有可能改变金融部门、医疗保健行业等。开放、免费架构的可能性是无限的，因此行业必须准备好接受这个ISA的影响，它正在迅速获得动力，超过100个RISC-V生态系统成员和新产品定期在全球范围内发货。”

其他人也同意。Performance-IP首席技术官Gregg Recupero补充道:“RISC-V将继续在寻找杀手级应用的新应用中获得市场份额，并推动其接受度。”然而，杀手级应用不会将RISC-V提升到其表面上的地位。当它的工具链能够与微软相匹敌时，这种情况就会发生手臂。否则，它将继续成为另一种指令集架构。”

这会给手臂施加多大的压力?Arm将继续以巨大优势占据主导地位，但RISC-V将成为领先的竞争者Flex Logix。.

即使终端市场发生变化，一些趋势仍将继续。赛普拉斯高级副总裁维克拉姆•古普塔(Vikram Gupta)表示:“随着2018年的到来，我们预计mcu和连接解决方案将采用更加集成的封装。“具有成本效益的多芯片封装与mcu的芯片级集成和连接将推动不同物联网产品的解决方案，瞄准更多垂直领域，如家庭自动化，医疗和工业。提供正确的软件架构，并能够插入提供安全性或其他增值物联网服务的应用程序，将变得更加普遍。”

正如几个人预测的那样第一部分在本系列中，物联网架构正在发生变化。古普塔补充说:“这些设备将需要具有高性能的处理能力和本地化决策的智能。”“随着多种协议变得更加重要，连接解决方案将需要强大、节能和可靠，并能够与其他标准共存。成功做到这一切的公司将在利用物联网浪潮方面处于有利地位。”

决策通常需要多种类型的计算引擎。“为了最大限度地提高计算效率，硬件加速技术将在边缘计算机和云计算中发挥关键作用，”微软产品规划和业务发展高级总监Mike Fitton补充道Achronix。“基于可编程硬件而不是处理器的解决方案提供了优化虚拟神经元之间数据传输的自由。可编程硬件还提供了适应边缘计算机将被要求执行的更广泛任务的自由度。”

这种类型的解决方案范围从非常小的应用程序到非常大的应用程序。“低功耗、小尺寸和低成本的需求FPGA莱迪思半导体(Lattice Semiconductor)总裁兼首席执行官Darin Billerbeck表示:“设计将继续增长，特别是在边缘计算和边缘连接方面。”“边缘产品现在需要更小的外形尺寸和超低功耗，这在很大程度上受到移动技术的影响。能源效率对于人工智能和机器学习至关重要，小型fpga能够在1瓦下每秒提供高达1兆兆次的运算。”

我们可以期待看到更多的fpga集成到封装中。Flex Logix的Tate预测:“航空航天/国防将成为第一个快速采用eFPGA的市场。”“按美元价值计算，10%的fpga用于航空航天/国防应用，集成eFPGA可以显著降低重量、体积和功耗。此外，eFPGA可以为任何美国晶圆厂设计，而今天几乎所有的fpga都来自亚洲。供应安全是国防用户的一个关键因素。第一批使用eFPGA的商用芯片将于2018年出现，评估eFPGA技术的商业公司数量将大幅增加。”

fpga也可能在应用层面得到更多的采用。Performance-IP的Recupero表示:“由于目前提供的先进SoC fpga, ASSP市场规模将继续扩大。“这些设备为初创公司和中型公司提供了快速、低风险地开发专用集成电路开发所需的定制硬件的能力。”

“预计基于fpga的定制硬件将越来越多地用于数据中心应用加速。Mobiveil。在存储方面，从SATA到PCIe NVMe的转变(非易失性内存SSD硬盘将继续成为2018年的大新闻，下一代存储级存储器(SCM)将为内存/存储层次结构增加另一层。”

其他人也预计NVMe将取得长足的进步。公司工程副总裁IC卡管理他说:“NVMe本地存储将成为高性能计算的主流。”

但这并不意味着旧的记忆将被抛弃。”动态随机存取记忆体将继续为采用多个cpu的AI和深度学习soc提供最佳的成本和密度组合卷积神经网络(cnn)，”Uniquify的贝尔说。“2018年将有更多基于HBM2/HMC dram的设计被采用，以满足在不超出功耗预算的情况下需要卓越性能的项目。主流应用将继续由经过验证的LPDDR3/4/4x内存主导。2017年交付和宣布的TPU项目正在使用LPDDR4/x内存来实现50GB/s的传输速率，这将继续满足大多数系统需求。”

在存储器方面，Bell补充说:“随着MRAM/eMRAM的广泛采用，soc的现场可编程性将会提高，MRAM/eMRAM可以在芯片断电时提供持久存储，并且与传统闪存相比具有更快的写入时间。”

公司和收购
每个人心中的一个大问题是行业内的持续整合。公司董事长兼首席执行官K. Charles Janac表示:“2018年，半导体大型合并将放缓ArterisIP。“我的预测是，由于高通和监管机构的反对，博通收购高通不会发生。另一方面，中国政府对本土半导体产业的大量投资将催生众多半导体公司，因此在全球范围内设计soc的公司数量将会增加。”

Sankalp semiconductor首席执行官萨米尔•帕特尔(Samir Patel)表示:“随着大型半导体公司的整合，并购活动将继续，为更多小型公司留下机会。”“随着系统厂商在芯片设计方面变得越来越活跃，它将变得更加‘准时化’或合同设计，这与合同制造的概念类似。芯片供应商将发现整合可变芯片设计需求更为经济，尤其是在验证和后端。较大的芯片供应商将更多地关注系统级解决方案，做更多的外包和整合供应商来满足他们的外包需求，因为较小的芯片供应商是“购买”而不是“制造”。这将迫使服务和小型知识产权公司之间进行整合，专注于一站式服务或具有广泛商业模式的供应商。”

这会对EDA产生什么影响?英特尔总裁兼首席运营官迈克尔•莱特表示:“2018年，围绕半导体巨头之间的进一步整合，将会有很多声音。Verific。“我不确定谁会是最后一个，但他们对EDA工具的需求不会减少。事实上，我预计半导体团队将更有兴趣创建内部使用工具，以满足传统设计工具无法提供的需求。”

这可能导致不同类型的伙伴关系。“随着工程方法和工具之间垂直整合的进展，系统公司或原始设备制造商需要更多的硅驱动，EDA工具与系统工程工具的更深层次的集成将是必需的。OneSpin解决方案。“这也可能对联盟和并购活动产生影响。”

但合并也会导致人员流失。该公司营销副总裁兰吉特•阿迪卡里表示:“随着大量的并购，将会有大量人员流失，这将有助于催生一批初创企业，尤其是在物联网生态系统、医疗设备、个性化DNA测试、机器学习和人工智能领域。ClioSoft。“随着对人工智能的日益重视，我们预计这一领域的芯片将会增长。”

智能手机时代的终结是否会产生重大影响?“当你查看数据时，2017年智能手机的出货量将接近16亿部，”IP Group of Cadence的业务发展总监Tom Wong指出。“以10%的年增长率，预计2018年将有额外的1.76亿芯片组部署到智能手机领域。这意味着，假设增长10%，2018年将需要17.6亿芯片组来支持智能手机的部署。这种增长很可能发生在中国，我们看到国内供应商占据了巨大的市场份额——华为、OPPO、Vivo和小米现在的年出货量都超过了1亿部。凭借这种成功和增长，b小米很可能会在2018年上市，估值超过600亿美元。”

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