Imagination助力中国半导体差异化创新

OPTION_5:HP

社会正经历重大变革，全球加速一体化、平坦化步伐，能源紧缺、中产阶级崛起、人类寿命提高、人口结构变迁，这些都是如今的技术专业人士所需要共同关注的方向。Imagination Technologies公司CEO HosseinYassaie爵士在“2015 Imagination 高峰论坛”演讲时指出，来自半导体、医疗、生命科学等领域的科技创新正在加速，未来5~10年，加速创新会带来巨大变革，半导体上下游公司必须参与其中。

图1：Imagination Technologies公司CEO HosseinYassaie爵士。

在过去几年中，中国半导体市场发生了翻天覆地的变化。对于这种变化，HosseinYassaie爵士认为，“中国市场的重要性对Imagination来说不言而喻。习 近平主席不久前对英国进行了正式友好访问，我认为中英两国政府关系的加强，将更加有助于两国企业间的合作。同时，我也很喜欢李 克强总理提出的‘大众创业、万众创新’战略，这说明创新的产业格局不是单靠一两家像Imagination这样的公司就可以改变的，它需要整个国家的努力，需要营造一个健康的生态系统。对我们来说，EDA、晶圆代工、IC设计、系统厂商、互联网内容与服务供应商都是重要的伙伴，‘一荣俱荣，一损俱损’，所以我们在产品设计上会充分考虑与他们的衔接与联动。”

IP是半导体行业的基础，具备极大的灵活性，更贴近设计者与终端应用。作为一家IP厂商，Imagination拥有从低端到高端广泛的IP平台，可以支持各个应用领域的产品。“以IoT为例，这是一个‘巨大但极度分散’的市场，产品升级换代速度快，产品上市时间紧，如果所有工作都从头做起，这显然是不可能的。所以我们希望能与客户结成合作伙伴关系，帮助他们实现创新的梦想。所以对于像可穿戴设备、信息安全、智能汽车、医疗、物联网、机器人等新兴市场Imagination也没有保守。因此我们最重要的使命，就是建设良好的生态系统，让客户能够基于我们的IP平台开发出具备差异化的创新型产品，实现Win-Win的双赢局面。”HosseinYassaie爵士肯定地表示。

半导体产业迎来价格战，中国公司如何应对？

在差异化不足的同时，很多中国IC设计公司开始使用价格战，尤其是在消费类领域，这种趋势已经越来越明显。相对于中国企业习惯的价格战，HosseinYassaie则认为，实现“差异化”将更为明智与重要。“中国厂商最大的问题在于，‘仍然无时不刻的在进行残酷的价格战’，导致利润空间被一再挤压，缺乏前行动力。这是一种短视的做法。无论是在高存量市场还是在新兴市场，消费者真正需要的是灵活的价格与差异化创新产品的优化组合。对于构建IP平台，Imagination所致力提供的是经验证的，可快速使用的平台，从核心IP (PowerVR+MIPS+Ensigma)到客制化的IP整合，IC设计公司可以在此基础上加入自己所需的部分，快速、低成本建立差异化SoC。我一直认为差异化机制对于中国半导体参与者而言很重要，中国半导体业不应该是以价格来竞争，而应该以差异化做竞争，做有差异化的成功产品。”他说。

HosseinYassaie最后在谈到IoT市场发展时表示：“IoT市场很大但非常细分，做好产品化不容易。目前成功的公司一般有自己有很好的生态系统，通过与周围企业建立环境来推动IoT，从传统IoT到专业IoT目前看来有六大市场：能源、健康、安全、工业、农业、零售。主要需要解决3层技术：基本层是传感器应用，包括处理与连接；第二层在传感器的基础上添加声音，这是人机交互最自然的方式；第三层在上述两层的基础上再加视觉技术，这三个层次都会是imagination提供整合方案的方向。”

图2：观众现场与Imagination专家在展台互动交流。

本文下一页：汽车自动驾驶运算复杂，PowerVR GPUIP可提供支持

{pagination}

汽车自动驾驶运算复杂，PowerVR GPUIP可提供支持

“汽车行业正在快速转变中，可能相对移动设备行业没有那么快，但是也在快速转型。政府法规覆盖面增加，排放、安全标准、燃料消耗等有了更高的要求，通过电子化来增加差异化、新的ISO26262安全标准、越来越复杂的系统急剧提升了开发成本，传统市场被新的亚太市场和新玩家所取代以及其他更多汽车及交通安全需求等，使得汽车产业在下个五年里的变化可能比以往的50年还要多。未来，汽车将不仅仅是汽车，我们将对面临更多的机遇。”

Imagination汽车及游戏业务市场部的Bryce Johnstone在他的议题中指出，“在未来五年，整体汽车/轻量化汽车市场会有缓慢增长，而互连汽车却正在以45%的年复合增长率猛增，10倍于整体汽车市场。汽车制造商越来越多地采用ADAS及安全性电子部件来增加差异化。平均每辆汽车里的ECU将增长至40~150个，智能交通/智慧城市基础设施会有越来越多的试点，每辆汽车里将有多个独立的无线/蜂窝连接，半自动/自动化驾驶汽车/卡车将比市场预期的更快实现。”

然而在逐渐实现的互连汽车中，汽车多媒体应用是一个最直观也最复杂的系统之一，一个多媒体仪表板可能意味着多屏、多标准、多传感器。Bryce Johnstone表示，对于未来的自动驾驶，ADAS是其关键，对GPU来说，这可能意味着要采用大规模的并行GPU来进行复杂计算，例如采用PowerVR GPU来进行信息娱乐系统和集群渲染、ADAS摄像头/传感器的计算，PowerVR视频来为前端/环绕摄像头进行多标准编解码，锁步/线程MIPS CPU来进行设备故障安全及ADAS处理等等。在这些应用中，Imagination都有想要的IP提供。同时从MCU到ECU，从局端到ADAS，MIPS都拥有最佳的PPA可提供。

在汽车越来越多地连接时，安全的需求也从未被忽视。Bryce Johnstone强调，安全性需求从设计的最初就要开始考虑并嵌入到芯片及软件中。主要的SoC都必须确保连入的设备能够接入被允许接入的连接，在Imagination，是由通过硬件虚拟化创建多个安全区，在其中大量的应用和系统组件可以彼此隔离运行，只能通过系统监管程序的控制来互相通信来实现的，这就是Imagination的OmniShield安全技术，覆盖MIPS CPU处理器、PowerVR GPU图形芯片、Ensigma通信处理器。

嵌入式技术：强化整合、互操作性，掌握致胜先机

在物联网应用越来越火爆的今天，Imagination IoT业务市场部门Kevin McDermott认为，它们也可以视为一类“新”的嵌入式应用。“物联网已经无处不在，但我们也可以认为它就是连接的嵌入式设备。”他指出，“安全性是一个重要的设计考虑。许多嵌入式设计人员看不到对安全的需求，然而物联网设备必将会产生并处理大量的个人数据，包括本地分析和云端。”

图3：物联网潜在的漏洞和攻击点。

Kevin McDermott指出，目前在一个物联网设备中通常需要三个处理器------传感、处理、通信，“多处理器意味着更大的设计挑战，并增加了成本，降低了电池寿命。采用我们的虚拟化M51xx，一个处理器与虚拟机可以代替3个分立处理器。同时它集成了射频和控制单元，为安全及独立任务提供虚拟化支持。”他表示，“选择正确的Imagination IP将能提供合适的功能组合：OmniShield带来的安全性和便携以及更快的上市时间；MIPS多线程带来了更高的性能和效率；MIPS虚拟化和多线程技术则带来的更高水平的安全、性能和效率表现。集成对保持竞争力是必须的，不要过度设计，物联网设备必须仔细优化，以适应不同的目标应用。MIPS将在这一领域有更多表现。”

本文下一页：聊聊家庭网关和穿戴式设备

{pagination}

家庭网关：OmniShield启动多网域安全革命

智能手机、平板电脑、游戏机、PC、各类WiFi/蓝牙/3G设备、智能电视、智能家居设备……随着人们生活和工作中的各类智能终端越来越多，家庭网关也在快速转型，成为下一个战场。“客户端设备变得越来越复杂，而客户端设备生命周期随着其加剧的创新竞赛变得的越加不匹配，使得家庭网关面临着越来越多得挑战，诸如弹性、可扩展性、保护和服务配置等。而虚拟技术将是为例嵌入式系统设计不可缺少的部分。”Imagination网络与存储业务市场部的MajidBemanian指出，“Imagination的OmniShield安全元件能够为此提供全面的技术组合，包括精简虚拟化CPU+硬件虚拟化GPU+安全架构，可信虚拟机，虚拟化(半虚拟化链接和负载)，可信Root等。”

图4：不同类型的服务需要隔离开来

图5：采用OmniShield的家庭网关应用案例

“虚拟化环境能够提供灵活的软件管理，并提供硬件防 火墙级别的安全，可扩展性及可靠性。

OmniShield能够提供多个可信执行域，MIPS多线程能够实现信任功能的实时操作，几乎为零的性能损失。”MajidBemanian强调，“采用OmniShield及Imagination的IP和IP平台，用户家庭网关的总成本将大大减少，可以说，OmniShield推动了一个安全、连接和开放的未来。”

穿戴式设备：低功耗设计与时尚的相遇

对于可穿戴设备，Imagination执行副总裁Tony King-Smith提出，技术是否能够迎合时尚，并相融？“可穿戴设备是一类很热门的新设备，是否会导致很多细分应用，例如多功能一体化、生活方式导向、服装类的穿戴设备，‘第二腕’市场例如健身、健康、音乐等应用的穿戴设备等，有人把它归为物联网，而我们将其作为一个独特、独立的市场。可穿戴设备的未来以及他们与移动设备和互连家庭之间的关系将会越来越深刻，而如何协同工作将成为关键”他表示。“但是当前阶段的可穿戴设备都差强人意，甚至可以说是手表外形的智能手机，不仅如此，还电池寿命短，用户必须经常充电，UI仍然类似手机，需要高端SoC和硬件。”

Tony King-Smith认为可穿戴设备能够获得成功的五个关键要素在于低功耗、连接性、安全性、输入方式和互操作性。“采用为智能手机设计的SoC不会使可穿戴设备获得成功，必须专门为其开发，新的SoC架构是必要的，以解决这类设备的特殊需求。”他表示，“Imagination的MIPS和PowerVR系列技术为可穿戴设备提供了全面的前沿技术和创新产品，例如MIPS产品可以实现小尺寸、安全性、先进功能等需求；PowerVR可满足所有多媒体需求；Ensigma RPU可实现低功耗片上连接；FlowCloud提供可升级性、功能丰富的服务等需求；OmniShield则可保护多应用程序和数据区。”

图6：可穿戴设备能够获得成功的五个关键要素在于低功耗、连接性、安全性、输入方式和互操作性。

本文为《电子工程专辑》原创，版权所有，谢绝转载

关注最前沿的电子设计资讯，请关注“电子工程专辑微信公众号”。