打造次世代效能的小晶片市場
我們利用本身在標準化方面的經驗,以及在多元生態系核心扮演的角色,協助 SoC 設計人員面向未來進行創新。小晶片可用於打造適合子系統的最佳化製程節點,不必使用昂貴的製程節點。創新者已經開始採用這種方法,而充滿活力的小晶片市場正蓄勢待發,為客製化晶片創造出靈活途徑,有助於降低成本,並使現有元件成為客製化晶片的建構基礎。
Arm 居於多元生態系的核心地位,加上我們的工具和標準化計劃,有助於確保互用性和效能,同時降低複雜度和縮短上市時程。
Arm 的獨特之處在於透過平台方案或合作夥伴,在大型系統內建多個可重複使用的 IP 元件,從而提供真正的靈活彈性。這意味著小晶片生態系已經成形,而我們正在未來建立豐富且涵蓋多家廠商的小晶片生態系。
我們已經主動投資系統架構和產業標準 (例如 AMBA),進一步定義系統層級功能,並協助小晶片市場以 Arm 為基礎擴展茁壯。我們一直以來都是以彈性及可組合性為基礎,讓我們成為完美選擇,因為小晶片是我們日常業務的延伸。
挑戰
實現互用性
由於不同的標準、相容性、測試和驗證瓶頸,加上可擴充性和因應未來需求等因素,「drag-and-drop」的可組合生態系存在重大技術障礙。
平衡成本的假設
小晶片整合產生的獨特挑戰,就是如何在創新和成本效益之間取得完美平衡。當降低部分成本時,其他成本則免不了會上升。因此需要在製造/設計、NRE、單位和包裝成本之間做出取捨。
安全性
雖然小晶片技術帶來前所未有的創新機遇,但也帶來了全新的安全挑戰。機警地考慮這類潛在的攻擊媒介,搭配各種主動的安全措施,將成為必要的基本要素,協助促進對小晶片架構系統的信任度,並防範半導體技術動態環境中的新興威脅。
熱潮 vs. 去碎片化
小晶片設計面臨的個項挑戰,突顯出採取平衡方法的必要性,而業界必須謹慎行事,以防止因這股熱潮而形成非計畫中的碎片化。巧妙地重複運用單體系統的成功經驗、優先考慮標準化以及促進生態系協作,可發揮關鍵作用,協助確保小晶片技術成功整合到更廣泛的半導體領域。
日益增加的複雜度限制了設計自由度
小晶片領域中日益增加的複雜度,以及受限的設計自由度等挑戰,突顯出這項技術革新的各種細微本質。在標準化與創新需求之間取得平衡,是成功小晶片設計的核心所在,需要運用策略和協作方法,來駕馭現代半導體架構的複雜格局。
Arm 方法
我們將協助合作夥伴試驗初期的小晶片設計,以及主要訴求為單一型態的市場。
這可促成跨多個晶片 (multiple dies) 的多供應商系統 (自訂接合和介面)。
不久的將來,我們會看到藉由可重複使用的標準,將讓小晶片能夠用於原本沒有打算使用的系統。
我們的願景是「Arm 架構的開放小晶片市場」,並以可組合和可重複使用的解決方案 (例如 PCB 層級整合) 使其完備。
標準將快速促成蓬勃發展的小晶片生態系
為了真正掌握這項技術帶來的機會,達到第三階段至關重要:但如果沒有對標準化進行重大且集中的合作和投資,這一切就不會實現。上述工作將能協助使生態系能儘早展開需要好幾年的開發時程,發展可重複使用的小晶片。
雖然 Arm 已經提供做為小晶片生態系基礎的 IP 運算解決方案,但業界仍必須齊心協力定義系統層級功能,以避免碎片化。
小晶片系統架構
我們致力於標準化 Arm 生態系內部的小晶片類型和分區選項
Arm 正與合作夥伴合作分析和定義小晶片架構系統的最佳分區選項,最終目標是在多家供應商之間提升元件 (實體設計 IP、軟 IP 等) 重複使用的程度,範圍涵蓋完整的小晶片。
我們組建了由 15 個以上合作夥伴組成的工作小組,涵蓋行動裝置、汽車到基礎設施等多個市場部門,並已開始審查最早的一些交付成果,協助推進發展此領域的思維。
AMBA
使用現有的完善標準持續演進發展,以實現小晶片市場
AMBA 近 30 年來一直是基本的開放產業標準。AXI 和 CHI 等 AMBA 規格已用於數十億個裝置。
我們正在開發 AMBA CHI 和 AMBA AXI 的晶片到晶片 (chip-to-chip) 版本,其中運用了現有成功的內建於晶片協定。
以 Arm 架構為基礎打造小晶片
雖然小晶片可能還需要多年時間才能獲得大眾市場採用,但 Arm 平台的彈性正為當今新興的小晶片市場提供支援:這是我們傳統的自然進展過程,協助合作夥伴取得所需的靈活彈性,快速建構客製化晶片解決方案。我們持續在日益複雜的環境中,提供產業所需的運算、效能效率和軟體解決方案。我們的解決方案和標準,已在現今的高效能基礎設施應用中獲得採用,汽車市場也很快就會採取同樣的方式。我們已經在 Arm 架構上,打造繁榮且多元化的小晶片生態系。
Arm Total Design
Arm 全面設計生態系致力於以 Neoverse CSS 為基礎,順利無縫地供應客製化系統單晶片。其集合產業領導者加速和簡化基於 Neoverse CSS 系統的開發,包括 Arm 架構小晶片,協助推動發展進軍小晶片市場。
- Renesas 公佈車用 SoC 和 MCU 處理器路徑圖,採用 Arm 架構的先進封裝內小晶片整合技術。
- 聯發科 (MediaTek) 與 NVIDIA 利用小晶片技術合作改造汽車。
- AWS 宣布推出 AWS Graviton4:最強大、最節能的 AWS 處理器,以小晶片技術為基礎。
- Socionext 宣布與 Arm 及台積電合作,採用台積電 2 奈米矽晶技術開發創新的功耗最佳化 32 核心 CPU 小晶片。
新興趨勢
我們身為技術生態系的一份子,必須儘早為未來的運算需求做好準備,並與業界合作提前打造必要的 IP 和解決方案。
我們持續推出一系列技術趨勢,強調各種新興技術帶來的機會和挑戰,並提供指導協助您做好準備。