日前，西門子ED[**]在聖克拉拉舉辦了名爲 User2User 的年度用戶大會(huì)。周二，西門子 ED[**] 的 IC 部門執行副總裁 Joseph Sawicki發(fā)表了演講。

        以下編譯自SemiWiki：

        主持人 Harry Foster 說每個主題演講都(dōu)像是一場 Ted，他們确實做到了這(zhè)一點。 Joseph 的主題是，從 IC 到系統——半導體行業的新機遇。

       數字化正在推動所有行業：航空航天、汽車、消費、電子和半導體、能(néng)源、重型、醫療、海洋、工業。

        現在有一個普遍認知是人工智能(néng)無處不在：傳感器、邊緣計算、5G/無線通信、雲和數據中心。從 1992 年到 2014 年，半導體在電子系統中的份額爲 16%，但現在已增長(cháng)到 24% 左右，并且他預測顯示，到 2025 年，電子系統的收入將(jiāng)達到 3.2萬億美元，因此是一個相當龐大的市場規模。

        系統公司正在成(chéng)爲 IC 設計的主力軍，例子不勝枚舉：蘋果、亞馬遜、谷歌、中興、特斯拉、博世、華爲、Facebook。代工廠已經(jīng)看到系統公司從 2011 年僅占收入的 1% 增長(cháng)到 2021 年的 21%，這(zhè)是一個巨大的增長(cháng)潛力，蘋果已成(chéng)爲台積電的第一大客戶。在 2006 年的 Hot Chips 會(huì)議上，隻有 16% 的被(bèi)接受論文來自系統公司，而到 2021 年，這(zhè)一數字已增長(cháng)到33%。可以說，系統公司正在推動芯片層面(miàn)的創新。

        考慮一下 [**]pple 的曆史，他們的第一個 64 位應用處理器是在 2013 年推出的，但爲什麼(me)要這(zhè)樣(yàng)做呢？即使在 2022 年，R[**]M 地址空間仍然不需要 64 位。答案是性能(néng)，[**]RM 内核可以在 32 位或 64 位模式下運行，而在 64 位模式下運行的性能(néng)提高了 31%。

        汽車領域出現了一些新趨勢——汽車即服務，沃爾沃計劃到 2025 年通過(guò)服務實現 50% 的收入。特斯拉提供 OT[**] (Over The [**]ir) 更新服務和新功能(néng)升級，在初始銷售後(hòu)增加收入。 Gartner 報告稱，到 2025 年，前 10 名汽車 OEM 中的一半將(jiāng)設計自己的芯片，實際上到 2021 年，10 家中就(jiù)已經(jīng)有 7 家宣布要開(kāi)發(fā)自己的芯片。福特和 Globalfoundries 將(jiāng)在 IC 設計方面(miàn)合作，以解決供應鏈問題。自 2020 年新冠疫情開(kāi)始以來，汽車行業受到了傷害。

        汽車逐漸電氣化是新 IC 設計開(kāi)始的主要驅動力，到 2028 年，每輛汽車的半導體需求應達到500 美元，因此這(zhè)是一個 240億美元的市場。 5G 通信對(duì)于汽車的 OT[**] 更新和服務非常重要，并且每年增長(cháng) 3 倍。

        2015 年連接到互聯網的傳感器總節點爲16億個，到 2025 年爆發(fā)式增長(cháng)至300億，因此視頻、數據和數據中心的增長(cháng)非常大。

        根據 IBS 2021年9月預計，，數據中心内的半導體含量到2030年將(jiāng)增長(cháng)到2420億美元，複合年增長(cháng)率爲 14%。

鑒于增長(cháng)市場對(duì)半導體的需求，我們的行業將(jiāng)如何滿足這(zhè)些需求？ Joseph總結出滿足需求的三大趨勢：

        技術擴展——新節點和 3D IC

        設計縮放——矽集成(chéng)

        系統擴展——數字孿生，根據規範驗證設備以及帶有應用的完整軟件堆棧

        對(duì)于技術擴展，我們可以看看摩爾定律，它并沒(méi)有完全死掉。看看蘋果的 [**] 系列處理器，從 2013 年到 2021 年，我們看到晶體管數量從 10 億個增長(cháng)到 150 億個，因此它仍然以 15 倍的速度擴展，但是Dennard定律已經(jīng)死了。所以時(shí)鍾頻率在 8 年的時(shí)間框架内并沒(méi)有提高 16 倍。從單核 CPU 性能(néng)來看，Geekbench 的分數從 269 到 1734 不等，所以這(zhè)似乎也在飛速增長(cháng)。正是因爲摩爾定律還(hái)在生效，代工廠在最近8年的工藝也得到了不斷發(fā)展。

       單片集成(chéng)正在增長(cháng)，是的，但 3D IC設計也随之而來，并結合了創新的封裝。SIP是一種(zhǒng)新趨勢。系統和設計技術的協同優化是成(chéng)功的必要條件。

        在設計縮放方面(miàn)，有報告聲稱 7nm 設計成(chéng)本爲 2.8 億美元，但這(zhè)是真的嗎？這(zhè)個數字聽起(qǐ)來太大了，但趨勢線是真實的，因爲小節點推高了設計和驗證成(chéng)本。應對(duì)成(chéng)本增加的一種(zhǒng)方法是從 RTL 轉向(xiàng)系統級C語音設計。以 NVIDI[**] 爲例，正如 2019 年 8 月在 Hot Chips 上報道(dào)的那樣(yàng)，一個隻有 10 名工程師的小團隊在 6 個月内通過(guò)使用 C++ 和 HLS（高級綜合）方法，爲深度學(xué)習推理加速器開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)新芯片。谷歌是另一家使用 HLS 來幫助管理 SoC 設計成(chéng)本的系統公司。

        對(duì)于系統擴展我們的想法是創建一個真正的數字孿生。數字孿生的一個例子是 P[**]VE360——它是一種(zhǒng)通過(guò)交通、人員和車輛驗證汽車模型的方法。您可以運行此數字孿生以驗證虛拟模型，或爲您的 [**]D[**]S 系統運行軟件，以模拟動力、車輛建模（動力傳動系統、底盤、座椅、道(dào)路對(duì)乘員的影響）。這(zhè)是一種(zhǒng)在生産開(kāi)始前進(jìn)行安全驗證的方法。

        最後(hòu)一個主題是生命周期管理，考慮一個擁有數十萬刀片服務器的數據中心，您可以在其中實時(shí)監控所有刀片服務器，調試該數據中心的任何可靠性問題，并且您可以分析所有嵌入式傳感器數據，從字面(miàn)上跟蹤數據中心的健康狀況。

        總結

        一個萬億美元的半導體産業正在向(xiàng)我們靠近，所以這(zhè)是一個激動人心的時(shí)刻，成(chéng)爲 ED[**] 産業的一部分，這(zhè)使得所有這(zhè)些增長(cháng)成(chéng)爲可能(néng)，因爲系統設計師正在開(kāi)始新的設計，人工智能(néng)無處不在，車輛電氣化仍在繼續，以及數字孿生正在被(bèi)廣泛采用。

        來源：電子工程世界http://news.eeworld.com.cn/manufacture/ic590842.html