與主流客戶合作的兩種模式

Two-die/chip Solutions方式是否有進一步Cost-down的利基, 設計服務業者是否能提出與客戶搭配之合作模式以及Solution方式, 將是未來ASIC Business能不能成形之最大關鍵; 為了因應客戶可能的需求狀況, 我們也將提出對應的Solutions方式, 作為未來可能的發展參考模式, 以下是客戶之需求與提供對應Solutions的範例:

(1). 先進製程的Single Die SOC客戶, 且需要Outsourcing一些IP的狀況

Two-die/chip Solutions產生Cost-down原理而言, 這種 Business狀況, 就是規劃兩種不同製程IO特性的Solutions, 然後應用兩個不同Die的製程差異, 讓Total Die Cost出現價差, 基本而言, 客戶的SOC需要Porting的製程越是先進, 則越是適合這種方式Promotion。 這類Business需要客戶有IP Outsourcing的情況, 如果有些IP需要向IP Vendor Outsourcing, 那表示這個SOC客戶需求這些IP有兩種可能, 一是它們雖有IP技術, 但是Schedule不能符合SOC需求的日期, 二是它們沒有那些IP技術, 所以要Outsourcing IP; 以客戶第一點的IP需求狀況來說, 設計服務業者應該無法著力於Two-die/chip Solutions Business, 因為客戶本身擁有Legacy 製程的IP技術, 這種Two-die/chip Solutions的法, 如果它們了解箇中利基, 它們也可以自己來做, 根本用不著設計服務業者的協助; 但以常理而言, 第二點的IP需求狀況的可能性應該較高, 也比較符合我們應用Two-die/chip Solutions方式, 協助客戶規劃Solutions的合作模式; 一般大型主流客戶的Business, 大多偏向於IP Business的需求, 設計服務業者若能針對其需求的IP, 提供具有進階效能的Solutions, 這種Business將可能衍生為, 提供Legacy製程的Power/Analog/HSIO ASIC Die (IP to ASIC Die)給客戶, 也就是提供ASIC的GDS給客戶做後續的SiP封裝流程。 

我們舉一個Application範例, 讓大家能更具體的了解Two-die/chip Solutions Business, 設計服務業者能提供什麼建議和Solutions給客戶, 假設客戶的Application為45nm Set Top Box 的SOC, 而它需要的IP Solutions有45nm的HDMI PHY、 SATA PHY 和DDR2/3 PHY;  為了讓客戶不用增加Cost, 而且又能有Performance之效益, 我們利用Two-die/chip Solutions方案, 將建議如下的整合方式, 參考下圖一, 首先, 我們會建議客戶Implement 1.8V IO Device在它們的45nm SOC Die, 如此IO能發揮出更快的速度效能還能更省電, 我們用DDR3來說, 1.8V IO Device可以讓DDR3速度快到1.6Gbps/bit, 而2.5V IO Device最多只能到1.3 Gbps/bit, 但為何DDR3需要速度越快越好? 我們在此只簡單的說, 如果把速度提升, SOC在處理需要快速完成之工作時, 可以更加節省功率以及時間效能, 而IO在固定的Driving Strength下, 也因電壓越低因而越省功率, 至於USB/Ethernet PHY部分, 因為無法應用在45nm 1.8V IO Device之下, 所以建議客戶移到由智原規劃之 0.13um 3.3V IO Device的Die裡面, 這樣Cost方可提供最佳化的效果; 智原可以提供的 Solutions於0.13um Die有USB PHY、 Ethernet PHY、 SATA PHY和Power Management IP。 至於45nm DDR2/3 PHY和0.13um HDMI PHY, 如果客戶與智原都不能提供這個IP 技術, 則建議向IP Vendor Outsourcing 。

圖一, 45nm STB SiP SOC規劃

(2). 先進製程的Single Die SOC客戶, Solutions需要外接一些Chip的狀況

在這個狀況中, 我們不用Care 客戶的SOC是什麼製程, 我們發展的重點可以擺在客戶的外接Periphial Chip去延伸, 這個延伸又產生兩種Business 和Solution提供方式, 我們用n-port GPON來做範例說明如下:

1.     針對GPON SOC週邊之Chip Player的ASIC Business方式

我們把Business焦點放到Optical Transceiver的客戶, 建議GPON週邊晶片之整合規劃, 如圖二所示, 智原提供G-Ethernet PHY IP以及Power Management IP給Optical Transceiver的客戶, 讓它們能提供更具Cost-effective的整合型Chip Solutions。 當然, 這樣的 Solutions應用上比較少彈性, 我們無法預測它的可行程度如何, 但我們把眾多週邊晶片元件整合成一顆, 起碼封裝成本可以大幅下降, 這點對客戶的競爭力是有利的。

圖二, GPON週邊晶片之整合規劃

2.     針對GPON SOC Player的ASIC Business方式

我們應用Two-die/chip Solutions Business模式, 建議客戶把周邊晶片整合到它們的Package裡面, 如此可以節省封裝, 提供一個更省Total Cost的Solutions方式; 智原負責提供IP技術整合成一個0.18um或0.13um的Die後, 如圖三所示, 交給客戶做後續的SiP封裝流程。在這個Business 模式, 為了提供更完整的IP Solutions, 智原可以考慮發展Optical Transceiver和 G-Ethernet PHY IP, 在未來的Roadmap發展。 誠如上述的Two-die/chip整合方式, 如果把它延伸到別的Application, 智原可以提供在Legacy Die的IP Solutions , 可以參考如Table 1的List。

圖三, GPON Two-die Solutions之整合規劃

Table 1, 可整合至Legacy Process Die的IP Solutions