在這個物聯(lián)網(wǎng)的時代，萬事萬物都被賦予智能，即使是最簡單的產(chǎn)品也不例外。隨著量的增加，廠商們更希望采用定制化的SoC來設計產(chǎn)品，其原因是定制化的SoC可有效降低系統(tǒng)BoM和功耗，并增加功能和可靠性。d55esmc
根據(jù)IMEC IC-link統(tǒng)計，定制化SoC的年復合增長率為15%。那么問題來了，定制化SoC是在哪些領域實現(xiàn)了增長？定制自己的SoC成本和優(yōu)勢又如何？d55esmc
驅動這波定制化SoC增長的主要有三股力量：傳感器和混合信號公司，推出集成化的IoT解決方案；初創(chuàng)公司推出創(chuàng)新的解決方案；以及OEM廠商，以期通過SoC定制降低成本和功耗并實現(xiàn)差異化。d55esmc
有數(shù)據(jù)顯示，相比MCU+模擬器件的分立式解決方案，定制化SoC可以降低90%的BoM，降低85%的PCB面積并實現(xiàn)差異化。通過將分立器件集成到單個SoC當中，還可以降低器件停產(chǎn)的風險。此外，采用SoC的產(chǎn)品還可以更容易地通過性能試驗。d55esmc
從成本上看，與我們經(jīng)常聽到的28nm、14nm等先進工藝動輒幾百萬上千萬美元的流片成本不同，混合信號芯片采用180nm、90nm和65nm的成熟工藝制造，成本僅需數(shù)萬美元。同時，IP模塊、軟件和工具可以重用，子系統(tǒng)也可以通用。
圖1：SoC降成本的優(yōu)勢d55esmc
此外，據(jù)S3集團的數(shù)據(jù)顯示，相比分立式解決方案的BoM成本，設計定制化SoC雖然前期的一次性工程費用較高，但是在12到18個月后，成本即可收回，后期則會實現(xiàn)更多利潤。
圖2：以250萬美元投入為例，設計定制化SoC雖然前期的一次性工程費用較高，但是在12到18個月后，成本即可收回，后期盈利更高d55esmc
在討論了定制化SoC的優(yōu)勢后，再來看看物聯(lián)網(wǎng)廠商如何實現(xiàn)。我們知道，SoC當中通常包含有一個處理器和許多的模擬功能。Cortex-M0是適合物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的一款主流MCU內(nèi)核產(chǎn)品。然而，在以前，一個公司想要開發(fā)一款基于Cortex-M0內(nèi)核的SoC，不管芯片有沒有生產(chǎn)、銷售，ARM都要先收取一筆授權費。d55esmc
為了因應物聯(lián)網(wǎng)的碎片化背景和滿足初創(chuàng)公司所需，ARM于2015年底推出了DesignStart Cortex-M0計劃。它為SoC設計人員提供了免費的ARM Cortex-M0處理器IP，用于設計、仿真和原型建模。d55esmc
這樣，ARM通過將該項服務免費開放給用戶進行研發(fā)測試，用戶在需要正式制造芯片銷售時，才需要向ARM支付授權費。這對初創(chuàng)公司開發(fā)SoC來說，無疑是一大利好。此外，ARM推出的快速授權服務（售價4萬美元）也簡化了授權流程，這為創(chuàng)業(yè)公司提供了一個綠色快速通道。d55esmc
設計人員可以通過ARM的DesignStart門戶網(wǎng)站獲取這一打包服務，具體包括：d55esmc
· Cortex-M0處理器及系統(tǒng)設計工具包（SDK），其中包括系統(tǒng)IP、外設、測試平臺以及相關軟件；d55esmc
· 一份關于完整的ARM Keil MDK開發(fā)工具的90天免費授權許可。d55esmc
這一打包服務為設計人員免除了在采用預配置的Cortex-M0處理器進行新的SoC設計、仿真和測試時通常所需的前期授權所帶來的成本壓力。此外，這一打包服務還提供價格為995美元的Versatile Express FPGA開發(fā)板，可供設計人員將其設計推進到原型建模階段。
圖3：ARM Cortex-M0 DesignStart設計包實現(xiàn)框圖簡化d55esmc
開發(fā)者如果希望對其設計進行商業(yè)化量產(chǎn)，可以以4萬美元的價格購買簡化的、標準化的快速授權，從而將ARM Cortex-M0處理器相關IP、SDK和Keli MDK開發(fā)工具用于商業(yè)目的，同時還能得到來自ARM的技術支持。d55esmc
無論是初創(chuàng)公司還是已有一定規(guī)模的廠商，升級后的DesignStart門戶網(wǎng)站為更多的SoC開發(fā)人員打開了通往ARM技術的大門，并使其設計的商業(yè)化量產(chǎn)更加迅速便捷。d55esmc
此外，DesignStart平臺新增的Cadence和Mentor Graphics EDA工具可以加速嵌入式和IoT領域定制化SoC的研發(fā)。當測試芯片可以低至1.6萬美元的成本進行制造時（不包括EDA工具和IP授權費用），開發(fā)定制化SoC的道路將變得愈發(fā)平坦。d55esmc
總之，ARM DesignStart這一創(chuàng)新的商業(yè)模式，滿足了物聯(lián)網(wǎng)時代定制化SoC設計所需。初創(chuàng)公司設計低成本的定制化SoC產(chǎn)品已不再是難事。d55esmc
