具成本效益的SoC是孵育創(chuàng)新的關鍵，MPCF-II技術威力初現(xiàn)

芯片設計的乏善可陳導致創(chuàng)新的衰竭。創(chuàng)新意味著必須涉足未知的風險。新事物得到嘗試，并通過市場的孵育得以成長，這是一個不斷進化的過程。

創(chuàng)新的產(chǎn)品是不會被大眾市場馬上接受的。它們會被最初的采納者購買，這些采納者的人數(shù)相比大眾來說是非常微小的。一個新產(chǎn)品要消耗成數(shù)百萬的芯片并賺取數(shù)百萬的美金是不太現(xiàn)實的。在目前的形勢下，建立一個這樣的風險公司是不可能的。

大量前期金錢投資的風險已經(jīng)完全由FPGA所克服，但必然面臨性能下降、功耗升高和單位成本升高的折衷。如果你購買十萬片F(xiàn)PGA，價錢會十分便宜，但如果只買一萬片，一顆20萬門的FPGA要花費30美元，而同樣門數(shù)的微處理器只需3美元。33美元的成本會給終端產(chǎn)品帶來132美元的價格提升（四倍）。高價格阻礙了產(chǎn)品的采納。

另一個極端是e-beam ASIC。與FPGA不同，e-beam ASIC性能不錯并能控制功耗，可與全定制的ASIC媲美。與FPGA相同，無需掩?；ㄙM，每顆芯片由工廠的電子束編程。然而，這種產(chǎn)品卻是“非一次性工程（no-NRE）”。

盡管對于e-beam ASIC來說沒有掩?；ㄙM，但IP是要錢的。每個設計的ARM核IP、AHB總線和APB總線會輕易花掉10萬美元。初創(chuàng)公司花在掩模上的費用會轉嫁到授權費用上面。另外，單個e-beam器件的費用甚至比FPGA還高。分期清償?shù)氖跈噘M用會讓每顆器件的花費達到110到210美元。這樣對終端產(chǎn)品帶來了440到640美元的成本提升，初期采納者顯然會少得可憐。

最佳的解決方案是讓一次性工程費用盡量的低，來降低創(chuàng)新的財務風險，提供能培養(yǎng)初次采納者的低單位成本。第二代金屬可編程單元結構(MPCF-II)技術通過提供比得上全定制標準ASIC的可觀的硅密度，可保證單位的低成本。采用這種技術生產(chǎn)的可定制化MCU可達到標準MCU的85%，而且沒有授權費用，剩下的15%裸片可進行定制。

因為大部分芯片是預先定義好的，該器件只需3層金屬線和3層過孔層進行配置和布線，因此將掩模數(shù)從6個降低下來，總的一次性費用降低到7.5萬美元。因為對于ARM核、總線或其他IP沒有了授權費用，全部的投資相比非一次性的e-beam ASIC降低了30%。

這種MPCF技術的硅效率在10k批量可實現(xiàn)10美元的單位成本，在50k批量可實現(xiàn)5.5美元的單位成本。在完全分期清償一次性費用后，10k批量的單位成本為17.5美元，50k批量的單位成本為7美元。相比FPGA方案，功耗降低了98%，而性能提升至8倍。

培育創(chuàng)新的唯一方法是給無晶圓IC設計公司提供開發(fā)的機會，和經(jīng)過市場檢驗的、具備成本效益的、前沿的產(chǎn)品，讓初次采納者的人數(shù)達到可觀的數(shù)量。終端產(chǎn)品的硅密度降低，價格從100美元降低到40或60美元，將提升初期采納的機會并助力創(chuàng)新循環(huán)的持續(xù)。