自从2008年底 Intel联合NEC、NXP半导体、惠普、微软、德州仪器等巨头推出了USB 3.0标准,当年末就有若干家巨头半导体公司相继推出分立方案的芯片。几年来虽然标准确立、芯片就位、测试领域也跟上了,但相比USB 2.0的被采纳速度,3.0在终端的普及算是相当的磨叽。
难以普及的很大的一个因素与英特尔的支持力度有关,今年年初发布的7系列芯片组才开始原生支持USB 3.0。微软也不给力,Win7原生也不支持USB 3.0,想要用要打补丁,或继续等Win8。
尽管如此,消费类电子发展快速的大中华区USB 3.0控制芯片厂商却表现激进,导致对IP的需求量剧增。像台湾IP厂商智原、安格科技等陆续推出了物理层IP,一些USB 3.0控制芯片领域的设计公司如祥硕、钰创、威锋、智微等甚至还自行开发物理层IP。
高速串行接口技术一直是四川和芯微电子(IPGoal)的强项,早在2009年,该公司就开始研发USB 3.0的IP,于2011年在内部推出,且在百家泰通过了USB IF的测试,并于今年六月份正式推出。
更适合本土生态环境的IP
USB 3.0高达5Gbps的传输速度使其基本无法在0.18μm工艺上实现。业界通常会采用90nm,65nm,45nm甚至更先进工艺,但更高端的工艺会在价格、技术(如版图和仿真)等方面有更高的要求,这对于很多中国本土公司来说挑战较大,因为不少国内SoC设计仍在沿用0.13μm的工艺。针对这类客户群,IPGoal的IP可以支持0.13μm工艺,并在SMIC、Global Foundry和TSMC三家代工厂实现了验证。
虽然速度高了10倍,对于系统厂商来说,USB 3.0产品却比2.0多卖不了多少钱,而IP价格却相差几倍。“因为3.0采用完全不同的技术,USB 3.0的物理层设计在技术实现上难度很大,”该公司COO王勇表示,“而且我们要考虑标准外的因素,比如线缆本身不满足规范,所以裕量要大一些,时钟抖动、均衡、预加重等这些特性也非常重要。
在芯片行业,竞争对手会推出Pin-to-Pin的产品来进行完全的市场竞争,虽然“在IP集成时,不可以直接替换,”王勇表示,“但是,USB 2.0和3.0接口都有非常严格的定义,而且在IP设计时大家也都按这个规范做,比如完全与PIPE3兼容,所以客户改下版图设计就可以更换IP。”
据悉,IPGoal目前是本土唯一一家通过USB IF认证的IP公司。“虽然在2.0时代,通过USB IF并不是必须的。但是3.0时代客户需求会对质量尤为在意,比如你的量产记录,和代工厂合作情况,技术服务,价格等。” 王勇表示。
目前IPGoal在全球有一百多家客户,主要是消费电子领域,但也有少部分工业领域对USB 3.0有需求。“这类用户对可靠性要求比较高,我们也可以提供一些定制服务,比如可靠性满足工业要求,做更多的仿真工作,裕量做到更大一些。”他补充道。
此外,提供USB 3.0完整解决方案意味着不仅仅是物理层IP,IPGoal还与合作伙伴共同开发控制器端,并且可以围绕IP业务做一些设计服务,希望这些都能尽快的将USB 3.0普及在更多的电子产品上。
本文来自《电子工程专辑》2012年8月刊,为本刊作者原创,谢绝转载。