加入32nm陣營(yíng)，ARM是否可以安枕無憂

對(duì)大多數(shù)人而言，“ARM、特許半導(dǎo)體、IBM及三星聯(lián)手打造32nm和28nm片上系統(tǒng)”也許只是條新聞，而且是條過于晦澀的新聞。然而這對(duì)ARM的意義卻非同尋常，在一定程度上彌補(bǔ)了其與英特爾的斗爭(zhēng)中這半年來的一塊軟肋。

就在2008年春季IDF上，英特爾正式發(fā)布了其凌動(dòng)(Atom)處理器技術(shù)，這項(xiàng)英特爾歷史上體積最小、功耗最低的處理器標(biāo)志著英特爾擺脫了自己的傳統(tǒng)領(lǐng)域，挾著自己廣泛的上下游產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)系，公然入侵了ARM所主導(dǎo)的低功耗手持設(shè)備市場(chǎng)。

僅是一款產(chǎn)品的亮相并不足以讓在手持設(shè)備領(lǐng)域耕耘多年的ARM沉不住氣，但凌動(dòng)處理器從2009年起將會(huì)正式啟用32nm制程，這可能就會(huì)讓 ARM坐立不安了。業(yè)內(nèi)人士都明白，先進(jìn)的制造工藝意味著低成本、低功耗。與擁有世界上最先進(jìn)的制造廠的英特爾相比，以賣IP為生的ARM客戶眾多，也散落在各家Foundry中。

顯然ARM并沒有靜等，與特許、IBM和三星的合作可以讓其略微松口氣了。也許正因?yàn)槿绱?，ARM中國(guó)區(qū)總裁譚軍面對(duì)電子工程世界時(shí)，先后幾次說“這非常重要”。

三家是否夠用?

眾所周知，對(duì)芯片而言，制造是非常重要的環(huán)節(jié)。但隨著工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)入45nm或者更高級(jí)別，動(dòng)輒數(shù)十億的研發(fā)成本已經(jīng)是家常便飯，而且由于器件尺寸不斷縮小, 導(dǎo)致基本器件MOS中氧化層厚度相應(yīng)減小, 電子隧道穿透效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)出來，引起的棚極-溝道漏電流急劇增大，使得器件發(fā)熱量增加、性能下降甚至失效，這樣的厚度幾乎已經(jīng)達(dá)到了二氧化硅介質(zhì)層的極限。因此，32nm及更高工藝，廠商鮮有涉足。

但憑借著雄厚財(cái)力，英特爾是目前僅存的幾家IDM(垂直整合制造)廠商。因此，英特爾 CEO Paul Otellini可以手捧著采用32nm制程的Wafer得意宣布，英特爾將會(huì)從2009年開始正式啟用32nm制程。而作為IP廠商的ARM，似乎量產(chǎn)的決定權(quán)更多地是在別人手中。

此次ARM與IBM、特許半導(dǎo)體以及三星的合作，恰恰表明了ARM自己動(dòng)手鏟平通往32nm之路的障礙。在這一將歷時(shí)數(shù)年的合作中，ARM將為IBM、特許半導(dǎo)體和三星的Common Platform技術(shù)聯(lián)盟開發(fā)和授權(quán)一個(gè)包括邏輯、存儲(chǔ)和接口產(chǎn)品在內(nèi)的物理IP設(shè)計(jì)平臺(tái)，用于他們?yōu)榭蛻糁圃斓漠a(chǎn)品。“2009年下半年出樣片，2010年可以量產(chǎn)，”這是ARM對(duì)業(yè)界的承諾，此舉對(duì)于ARM而言，可謂是其在32nm領(lǐng)域“零”的突破。

所謂的物理IP似乎很難懂，譚軍以“造房子”來解釋。最初大樓安裝的僅僅是一塊塊切割好的玻璃，很容易破碎;然后變成了四周有框架的玻璃，這樣就解決了易碎的問題;最后隨著需求的發(fā)展，構(gòu)成了一大片成形的玻璃板系統(tǒng)，可以讓施工者直接拿來使用。集成電路也一樣，最初是晶體管，然后構(gòu)成了門電路，最終的物理IP就是由幾個(gè)門電路組成的系統(tǒng)。

如果要將芯片投入制造，廠商需要根據(jù)代工方的工藝提供相應(yīng)的版圖，“版圖更類似于傳統(tǒng)相機(jī)的膠卷，”譚軍說。膠卷可以到任何一家沖印店沖洗，同樣，版圖使得芯片能夠到任何一家可以提供相應(yīng)服務(wù)的代工廠商制造。物理IP就是這個(gè)可以將抽象設(shè)計(jì)變成真實(shí)芯片的橋梁。

擁有了ARM授權(quán)的物理IP，制造廠就能順利地使用32nm工藝制造基于ARM核的產(chǎn)品。不過相對(duì)于ARM引以為豪的廣泛客戶范圍，這個(gè)只有三家廠商的合作遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法使得ARM就此高枕無憂。ARM的IP模式?jīng)Q定了其32nm及更高級(jí)別的物理IP，只有和盡可能多的代工廠商或者芯片廠商合作，才能實(shí)現(xiàn)其進(jìn)軍移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的夢(mèng)想。雖然囊括了特許半導(dǎo)體，但大型的代工廠商臺(tái)積電、中芯國(guó)際等還未涉足。對(duì)此，譚軍認(rèn)為只是“時(shí)間問題”，但是在時(shí)間即金錢表現(xiàn)得尤為突出的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，不知是否會(huì)影響其進(jìn)軍更高級(jí)別工藝的夢(mèng)想。