为什么我的设备比你更好?

分化成为一个大问题在半导体行业有深远的影响,远远超越芯片。

的未来的争论摩尔定律是众所周知的,但它只是一个元素越来越多,这将使它更难芯片公司,甚至IP供应商和软件开发商脱颖而出。没有差异化,只有两个options-change做事的方式,或发动战争的市场价格。

分化的基础技术一直是指标,无论是以MIPS, MHz或过程几何。但是工作了许多年的指标是越来越不相关,不适用的,或者更难以定义。

哪一个更好?来源:Android.com

“前进道路是适用于系统指标,“说Antun Domic,执行副总裁和总经理设计小组Synopsys对此。“仍然会有基本的测量在半导体芯片级和水平。但是我们测量系统的性能?在SoC你可能10 nm某些时钟连接到一个40 nm的接口。前进的道路是适用于系统的指标。如果你回到20年前,我们使用的标准衡量是Dhrystones。我们需要更多的现实的评估用户看到的。”

生产指标
光刻是第一个提示指标正接近一个巨大的转变。与193 nm浸没式光刻技术不能单一通过曝光后22纳米,唯一的选择是多模式和不同的光源。EUV已经选择的选项,但这么晚,不太可能是商业上可行的最早在7海里,也许直到5 nm,此时即使EUV需要多模式。

自1965年引入摩尔定律,更新总是认为更好。与经典的扩展,下一个流程节点总是提供改善性能,面积和权力。但古典比例收于90海里,使它更加难以维持改进在这些地区。在20 nm,介绍点multi-patterning-the原因,英特尔建造其第一次finFET 22 nm-that变得更加困难。

的引入在16/14nm finFETs商业铸造厂确实提供了一种降低漏电流,提高性能,但填鸭式finFETs一起动态电流密度也增加。三星,使得一些companies-STMicroelectronics之一)提供替代品在28 nm使用完全枯竭的绝缘体上硅结构。它还引发了兴趣的新方法包装,添加燃料2.5 d和3 d死叠加而不是收缩特性。

对于那些公司继续收缩特性,在10海里还有其他的问题需要面对。电子的能力通过较小的导线在同一速度和远距离要求引入高机动materials-largely未经测试在这一点上与未知的影响。和无数的物理问题,如电迁移、静电放电、从单事件会增加伤害,更不用说过程的可变性,缺陷密度增加和拐点在计量提出问题的好处移动到下一个过程几何。

所以最后一个流程节点究竟是什么?答案是未知的。但更重要的是,这个问题回答的时候可能不重要,因为许多soc技术的结合。

“名片不再功能大小或甚至时钟频率,因为您可能有一个16/14/10nm芯片周围其他东西在不同的流程节点,”Mike Gianfagna说,负责营销的副总裁eSilicon。“你如何测量和分类,是一个问题。所以在某种程度上你谈论如何细分市场,无论是单片芯片或2.5或3 d。在之间将会有更多的口味,无论是在单一基质,在芯片上,或在一个堆栈。这些都是实现。但当你谈论应用程序结束时,市场可能会变得很复杂。”

越来越多的协议,市场比过程更重要的几何图形。

“你可以有一个芯片有N个节点,无论是14 nm或28 nm,和N - 1, N和N - 3,“Asim萨利姆说,制造业务的副总裁Open-Silicon。“很难有一个通用的答案有什么不同,因为不同的不同的细分市场。但你需要一个对所有这些市场更低的门槛,这仍然不是一件容易的事,因为还没有可用的基础设施。”

架构的变化
等公司的技巧之一手臂和英特尔启动了自90年以来,纳米添加更多的核心。仅仅出现时钟速度不再增加的工作,因为它产生过多的热量密度对半导体。事实上,时钟速度过去十年一直在静态。

而不是做芯片,或者需要大量的散热片或粉丝,通过电池寿命可以吃,他们增加了更多的处理器核心。事实上,有消费设备8和16芯在当今市场上。但除非他们被用于高度平行应用,如图像或视频渲染,大部分的核心仍然是黑暗。尽管大进步在并行编程中,很少有应用程序可以有效地使用甚至四核,和最不需要超过两个。

促使一些独特的方法更有效地使用核心。手臂的大。小异质核心,例如,允许系统供应商利用的核心,最适合一个特定的任务。英特尔的破裂模式处理,与此同时,允许多个核心解决计算密集型任务持续很短的时间。但这两种方法也有其局限性。

“人们总是努力简化指标,”Chris再生草说节奏的家伙。“你买电脑最兆赫或最大的RAM。但当你没有那种关系,人们会弥补其它metrics-some简单,其中一些无意义或他们会注意到其他东西,比如电池寿命,如何响应设备,或者它将如何影响你的钱包。最核心设备是完全无用的,从来没有被打开。”

他说,这是特别令人困惑的后PC时代,智能手机在哪里现在个人电脑替代。试图运用旧的度量来新现实是行不通的。

边界问题
这是特别明显的时候物联网。新皱纹连接。而带宽是一个著名的度量,它通常被“除了”而不是“部分”设备的性能指标。不再适用随着物联网的变化数据驻留的公式。

“我们现在看到的是更多的流体边界定义什么是一个系统,”德鲁Wingard说,首席技术官超音速。“我们高兴地跳从个人电脑到智能手机,但它也颜色我们思考的方式。当我们看到一个爆炸在物联网智能电器和衣物,指标将基于你试图建立。如果智能手机芯片是商品化,你将被迫看其他问题。不过,没有单一的指标来跟踪。一个系统是一个多维的设计问题。这是“CPU为王”时代的结束。”

这也是通过镜头看世界末日的处理器。是什么让一个芯片不同的可能不是一个处理器。它可能是一群人一起工作或分开。

一些指标仍然适用
指标仍然work-sometimes-involve在移动设备的电池寿命,和操作电流数据中心。这些都是实数,但他们不一定相同。智能手机电池寿命会更长当连接到一个强大的无线信号比当它不断寻找一个信号,例如。和用例很大程度上取决与一个人,一个地区,一个公司到另一个,很难达到平均水平。

此外,虽然电池寿命可能是一个重要的营销方法在可穿戴电子产品、和效率是至关重要的在难以达及的地方,如传感器在外层空间或植入式医疗设备,度规是更重要的在大多数汽车应用程序中,家用电子产品,或任何插头。LED灯泡售价1美元每年更多的运行不会注册在大多数消费者的雷达。

“权力是一个方面,在许多市场将变得更加重要,”查理Janac说,董事长兼首席执行官Arteris。“一些芯片将差异化基于高级体系结构,和其他人将基于市场的时候了。有市场相对较慢,但其中一些时间是至关重要的。在这些市场,芯片将基于可用性分化。如果你需要两年完成芯片和其他人可以在12个月内,他们会赢。唯一的方法就是与平台战略。”

该平台方法还允许公司目标狭窄市场片,他们无法有更多的通用芯片。“你可以加减块和软件为特定市场,“Janac说。

但所有的这些都是非常market-dependent。Open-Silicon的萨利姆指出,在一些市场区分成本报价。“他们可能不介意16 nm或28 nm,只要它符合规格,”他说。“在其他市场是行不通的。”

同样重要的是指标,如地址在软件领域- - - - -的比特数。而苹果震惊世界智能手机通过创建一个64位地址空间在iOS,打开门更好的内存性能。

“软件迁移路径的影响是多少内存可以合理投入设备,“节奏的再生草说。“得到过去的4 gb的闪存,你需要使用64位的地址。”

另一个指标,重要的是质量,虽然这通常是结合可靠性和可用性。虽然在某些情况下,质量是立即明显。Synopsys对此“Domic表示,尽管更多的功能被构建到智能手机,语音通话的质量没有改进。“你必须记住,你正在构建一个电话,”他说。