标簽：ARM

在半導體先進(jìn)制程上的進(jìn)争，目前僅剩下台積電、三星、以及英特爾。不過(guò)，因爲英特爾以自己公司的産品生産爲主，因此，台積電與三星的競争幾乎成(chéng)爲半導體界中熱門的話題。

近幾年來，台積電在半導體制程技術上一路突飛猛進(jìn)，但三星也不甘示弱，積極的推進(jìn)各種(zhǒng)新制程，但是無論就技術，還(hái)是進(jìn)度方面(miàn)仍然比台積電慢了不少。在當前台積電的7納米加強版EUV制程已量産情況下，三星方面(miàn)則可能(néng)還(hái)要一些時間的努力。

不過(guò)，眼下兩(liǎng)家廠商的重點都(dōu)已經(jīng)不在7納米的身上，而是加速邁向(xiàng)更新的5納米制程上。

根據外媒報導，三星、Arm、與新思科技(Synopsys)聯合宣布，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一整套優化工具和IP，可讓芯片廠商以三星5納米制程，快速生産基于ARM Herculues CPU核心的芯片。

報導指出，三星5納米制程技術編号爲5LPE，也就是5nm Low Power Early。該制程是三星7納米制程(7LPP)，在第二代6納米(6LPP)制程之後(hòu)，所發(fā)展出的第三代改良版制程。在以EUV極紫外光刻技術之後(hòu)的5LPE，号稱邏輯效率將(jiāng)較前一代提升最多25%，或者是在相同性能(néng)和密度下，整體的芯片功耗將(jiāng)可降低20%，以及在同等功耗和密度下，性能(néng)能(néng)夠提升10%。

對(duì)此，三星強調由于制程一脈相承的關系，芯片廠商可以重新利用三星7納米制程的IP，應用在5納米的制程上，以加速在5LPE上的芯片開(kāi)發(fā)。不過(guò)，如果要想發(fā)揮其全部潛力，其新的優化工具和IP依舊必不可少。因此，三星宣布與Arm與新思科技的合作，由ARM向(xiàng)三星的5納米制程提供物理IP和POP IP，以進(jìn)一步幫助客戶快速開(kāi)發(fā)新品。

而根據三星所公布的資料顯示，三星預計2019年下半年完成(chéng)5納米制程進(jìn)行流片，2020年上半年投入量産。而屆時台積電的新一代6納米制程也進(jìn)入量産，更新5納米制程則將(jiāng)緊随而來，這(zhè)使得兩(liǎng)者間的競争還(hái)將(jiāng)會進(jìn)一步地延續下去。

鑒于車用電子需求逐步增加與技術發(fā)展速度加快，車用芯片市場的開(kāi)放程度將(jiāng)逐漸擴展，也使得供應鏈廠商針對(duì)此商機積極拓展，市占比最高的IP供應商ARM將(jiāng)持續引領技術主流。RISC-V的開(kāi)源架構引發(fā)市場讨論，不過(guò)在車應用發(fā)展上仍需時間。

ARM持續引領車用處理器IP技術發(fā)展

在車用處理器領域，尤其是ADAS與車載資通訊(In-Vehicle Infotainment)方面(miàn)，不管是MCU或SoC，ARM授權IP使用在各樣車用芯片上的滲透率極高，包括NXP、Renesas、TI、STMicroelectronics、Cypress、Qualcomm、NVIDIA與Tesla等大廠，都(dōu)是ARM的授權客戶，也讓ARM架構芯片在ADAS與車載資通訊市場扮演龍頭角色，占比皆超過(guò)6成(chéng)；目前普遍推廣的Level 2自駕車等級應用上，ARM技術采用率則高達85%。

分析ARM的IP架構分類，Cortex-A、Cortex-R與Cortex-M均有對(duì)應車用的設計，自2018年Cortex-A76開(kāi)始衍生出的Cortex-A76 AE(Automotive Enhanced)，更是爲車用量身打造的CPU IP，且能(néng)對(duì)應至7nm制程節點進(jìn)行最佳化，目前處于車用認證中，是未來非常有競争力的産品。

ARM看好(hǎo)未來自駕車發(fā)展趨勢，將(jiāng)持續集中CPU、GPU、ISP的異質運算，着重低功耗技術研發(fā)，并針對(duì)車用芯片上的運算單元，包括CPU、GPU、NPU等，依照使用者不同需求進(jìn)行應用場景評估。在Computex 2019展上發(fā)表新一代Cortex-A77，雖在做好(hǎo)最佳的ROI(Return of Investment)前屬于全面(miàn)性應用的通用版本，亦有開(kāi)發(fā)車用Cortex-A77 AE版本，是ARM專門車用領域AE系列中的第二項産品，目前也處于車用認證中，同樣聚焦在自駕車與ADAS部份做功能(néng)性開(kāi)發(fā)。

在芯片制程節點方面(miàn)，會持續對(duì)應最新制程節點，但不會將(jiāng)車用做首要産品應用，僅先針對(duì)制程做最佳化與開(kāi)發(fā)，待其他數位消費電子産品做完測試後(hòu)，才會移做車用市場。因此面(miàn)對(duì)未來汽車電動化需求增加，而持續推動的車用芯片發(fā)展，ARM在市場需求與技術發(fā)展上的領先地位將(jiāng)更加穩固。

授權IP使用限制有利于開(kāi)源的RISC-V架構加速發(fā)展

RISC-V是一個基于精簡指令的指令集架構(Instruction Set Architecture，ISA)，主要有其授權開(kāi)源及可自訂延伸指令2項優點而受到關注。在授權方面(miàn)，由于RISC-V是開(kāi)放性架構，沒(méi)有産權知識的限制，對(duì)寄望能(néng)有自主管理決策的廠商來說，具有其吸引力；另外，可自訂延伸指令集的設定，可讓使用者配合産品應用增加特定功能(néng)，助益開(kāi)發(fā)者在産品競争力的提升。

RISC-V架構IP的主要供應商之一，SiFive基于RISC-V架構的相關産品線，可能(néng)會將(jiāng)終端應用範圍包含MCU的E-Cores作爲車用MCU的切入點，對(duì)應ARM Cortex-R與Cortex-M相關産品；而緻力于推廣RISC-V的台系廠商晶心科技，過(guò)去推出可應用在車用ADAS領域的AndesCore D1088-S DSP Extension 32-bit Processor架構，由于其與RSIC-V相似，相信對(duì)日後(hòu)開(kāi)發(fā)RISC-V的相關車用産品幫助不少。

然而對(duì)車用處理器來說，RISC-V發(fā)展或將(jiāng)面(miàn)臨些許挑戰。首先在車用認證方面(miàn)，由于車用産品在環境溫濕度、使用年限、可容忍故障率與供貨年限的考量上，對(duì)比工業用或數位消費電子産品嚴格許多，要求高且認證時間長(cháng)，加上整車廠和Tier 1廠商與既有供應鏈合作已行之有年，起(qǐ)步較晚的RISC-V架構要搶占市場份額較有難度。

另外，在自訂指令集方面(miàn)，自由度高的設定可能(néng)帶來IP版本差異化，日後(hòu)版本更新或系統兼容性方面(miàn)不易整合爲固定标準，也可能(néng)成(chéng)爲RISC-V在車應用發(fā)展的影響因子。

整體而言，RISC-V在車用領域的開(kāi)發(fā)尚屬起(qǐ)步階段，發(fā)展速度目前比不上主流IP廠商，但從市場競争的公平性來看确實有其必要性，待車用認證與相關規格制定完成(chéng)，或將(jiāng)有不錯的表現，未來發(fā)展仍需持續關注。

基于ARM的服務器産品當中，有一些公司正在争奪盡可能(néng)多的市場，這(zhè)些公司不僅要吸引x86客戶，而且他們還(hái)有相互競争以獲得客戶。他們中的大多數通過(guò)擁有高度專注和利基産品來針對(duì)一些關鍵的特定市場。Ampere是其中之一，現在該公司的投資者陣容中出現了非常穩固強大的成(chéng)員ARM。

Ampere由前英特爾總裁RenéeJames創立，由凱雷集團資助，自2018年10月開(kāi)始提供eMAG系列處理器。該公司于2018年初購買了AppliedMicro的基于X-Gene ARM的服務器資産，并提供定制的基于ARM v8.0架構的32核芯片，采用TSMC 台積電16FF +工藝構建，運行頻率爲3.3 GHz。該芯片基于X-Gene II平台并進(jìn)行了優化，該公司計劃在未來幾年制定eMAG産品線的更新路線圖。

如Ampere這(zhè)類公司在早期就依賴于多輪投資，無論是在開(kāi)發(fā)産品的資金方面(miàn)，還(hái)是在潛在投資者可以帶來的專業知識方面(miàn)。Ampere是凱雷集團的一部分，該集團擁有大量投資組合，但最近一輪對(duì)Ampere的投資，ARM也加入其中。按照慣例，ARM不會投資市場上的每一家ARM服務器芯片公司，但現在這(zhè)種(zhǒng)關系有可能(néng)讓Ampere對(duì)ARM的未來設計組合有所了解，也有機會集中資源，降低開(kāi)發(fā)成(chéng)本，或者增強最終産品。