进入2005年以后,“开发平台”概念开始越来越多地出现在外国芯片供应商的产品新闻中,耳熟能详的是TI的达芬奇平台,这个涵盖了硬件处理器、软件操作系统、驱动、和集成开发环境的新产品不但冲击着新应用的开发理念,也在引领着芯片供应模式的变迁。

    近日,ADI推出了和美国国家仪器（NI）联合开发的图形界面设计工具,这个为ADI公司Blackfin处理器设计的LabVIEW嵌入式处理模块为嵌入式设计工程师提供了一套完整的图形界面开发方法,它建立在软件驱动程序的代码基础上,但是编程的模式变成可视系统设计。通过在系统层编程,比较低层的功能被抽象成多层以简化系统设计。在图形编辑器下工作时,允许工程师可以从框图层开始建立一个应用程序。据称该方法可以加速嵌入式系统的开发。

    本来提供芯片硬件的公司为什么忽然都对软件开发产生了兴趣？本土IC设计公司应该可以悟出点未来芯片开发的模式来。

    从“产品为先”到“应用为先”的转变

    最近,复旦微电子市场运营中心总经理刘以非在接受电子工程专辑采访时表示复旦微电子公司的现在的许多部门的名称都已经做了小小的改动,都加上了应用两个字。他解释道：“这表示我们开发的产品是要考虑应用的。”

    ARM中国区总裁谭军表示：“与其他国家开发模式的不同,本土IC设计公司多是先设计产品,再考虑应用。根本没有考虑整机市场是否有这方面的需求,而国外公司,则是先了解需求,在需求的基础上开发产品。这两种不同的开发理念形成了不同的结果。”

    其实中国人不乏智慧,汽车、彩电、计算机都曾经对我们而言是高不可攀的技术绝壁,但现在,中国制造的这些产品都已经成为占据市场的主流。为什么在IC设计领域本土公司却遭遇很大的阻力？产品设计理念的创新尤为必要。

    正是考虑了应用为先,考虑了市场需求,所以本土IC公司上海展讯科技和台湾IC设计公司联发科在低价手机领域赚了盆满钵满。而上海智多微电子针对本土市场卡拉ok需求开发的能支持卡拉OK功能的手机芯片也获得了很大成功。所以,我们不难理解为什么复旦微电子悄然将各研发部门加上“应用”二字。

    从IC公司向系统公司转换

    有了应用为先的理念就能成功吗？不一定,更重要的是要完成从IC公司向系统公司的转变。我们现在非常熟悉Broadcom（博通）,这个91年成立的公司为什么会在短短15年的时间成长为全球第2大的Fabless公司？相比传统IC设计公司,Broadcom提供完整解决方案更注重软件和系统设计,这一点在公司工程团队构成中可以窥见一斑：在4854名员工中有超过2/3人数是集中在研发方面的工程师,其中芯片设计师50%,系统和硬件设计师20%,软件设计师30%。Broadcom大中华区总经理汪凯博士表示,在产业链发生变化的新形势下,完整解决方案意味着必须给客户提供完整的软件和系统参考设计,帮客户把产品快速推向市场。所以,Broadcom的成功可以说是及时响应了产业链的变化。  

    再看一个我们本土的例子。我们都知道,几年前那些曾经以填补国内缺芯为目的的十几颗“中国芯”目前真正跳动的也就剩下屈指可数的几颗了。什么原因？中国微计算机单片机学会理事长陈章龙教授指出：“仔细去分析分析你会发现,那些没有跳的中国芯其实是学微电子的人搞出来的,而现在还跳的是做系统的人设计的。”“所以,IC公司要生存,产品就要有市场,一定要有系统的概念。”他补充道。

    所以,在目前的形势下,一个IC设计公司要生存和成长,首先产品要考虑应用,其次,要提供整个系统的设计给客户。这就是为什么这几年total solution风行的一个主要原因。我们本土的苏州国芯正是提供POS机系统方案给客户,甚至提供有关的运营牌照给客户,所以得以生存壮大。最近该公司还发布了其最新产品。

    嵌入式软件开发工具是破局关键

    做系统方案就必须要有软件支持。很多人认为软件就是编程,其实这个软件包括很多内容,比如开发工具、驱动程序（以前都由整机商来开发,现在多由IC芯片厂商提供）、参考设计中方案的软件、编译器、调试器、集成开发环境等。目前的一个趋势是这些所有开发工具已经从收费开始向免费发展,香港日电电子有限公司数字影音、电脑外设、存储及显示驱动分部经理陶宇表示：“正是得益于应用和开发工具的便利性,NEC的V850系列销量大涨,据最新的Garner报告显示,该系列产品已经成为目前全球销量最大的32位MCU产品。”他表示：“以前我们要给客户提供类似台式机的开发工具,价格也是超过万元,但现在我们提供的开发套件可以放进口袋,而且价格也只有几百元,而且我们经常是免费赠送。更重要的是我们的以台开发工具可以完成从8位到32位所有产品的开发。我们提供了客户要需要的所有基本软件程序。”

    作为名列本土IC设计产业榜首的香港晶门科技,该公司的做法也值得学习,该公司业务总监龚达荣在接受采访时表示：“我们一直把注意变换自己的角色。有时候我们是芯片供应商,有时我们是合作伙伴,比如我们就和面板供应商Kopin一起推广微型显示应用。虽然我们在这个应用中只提供一种芯片,但我们提供给整机客户的是包括软件在内的完整方案,用户只要自己制造外壳就可以批量生产。”

    一位电子工程专辑的网友发出这样的感慨：“我是一个旅德的工程师,在国外,一个同样位置工程师的工作量不到国内的一半,但收入起码有3倍以上。你可以说是技术优势造成产业优势,但在我看来这些技术优势根本很容易跨越,造成国内IC畸形发展的恰恰是思维方式。IC发展到今天,更多的是要考虑软硬件协同设计。处理器要做到compiler friendly,编译器要尽可能利用处理器的指令。对于ASSP,一个设计良好的编译器可以将执行效率提升一个数量级以上。在国外,IC越来越是一个系统工程。就像游戏机的利润在软件一样,系统的主要利润都由软件以及设计工具提供。但国内的许多公司和工程师都没有意识到这一点,所以造成中国越来越成为廉价劳动力提供方。在软件越来越重要的今天,如果还抱有免费获取软件的想法,只能使中国的IC产业永远无法翻身。”

    他的肺腑之言指出了本土IC设计公司在软件方面应该发展的方向,在电子工程专辑所做的调查中显示,许多整机公司在使用芯片厂商提供的编译器或者盗版的编译器,虽然专业化编辑器效率很高,但由于成本问题他们很少使用。在软件优化方面,考虑多是正确性第一,至于大小和性能还考虑的不多。

    显然,本土IC公司需要和本土整机公司联手改进软件开发。所以,本土IC设计公司应该从应用就开始和本土整机公司合作,一起进行软硬件的协同开发。在这方面,ARM的谭军透露：“ARM公司即将发布一款开发工具,它可以在芯片开发阶段,让整机客户就进行有关的应用开发。可以大大缩短产品开发时间。” 具体地说就是只要客户知道他要采用的ARM内核,这个系统就会自动生成所需的驱动程序,以及所需的其他元器件,并抽象出外设等设备,整机工程师就可以据此进行应用软件开发。而且用这个工具调式的时候它能自动识需要优化的软件程序。帮助工程师进行软件的优化。谭军表示：这样的开发工具将改变以往的开发流程,实现真正的平台化开发,可以做到软、硬件同步开发,大大缩短的产品的开发周期。

    ARM的做法值得本土IC设计公司借鉴,我们也可以多从整机商的角度出发,开发出方便他们产品开发的支持工具来。

    在此,我们借用我们合作伙伴CMP所做调查的一个结论来做个总结：“Silicon without software is just sand!”