包括IC设计服务厂商创意电子(Global Unichip, GUC)在内的众多台湾芯片设计公司, 都看到了市场对ASIC的需求有增加的趋势, 动力来自于系统厂商希望能差异化其虚拟/加密货币( cryptocurrency mining)以及AI产品, 以提供更高的效率.
虽然AI市场具备长期潜力, 创意电子表示, 该公司到目前为止的ASIC需求主力来自于比特币采矿设备; 该市场的厂商正在尝试自己开发芯片, 而非利用现成的GPU. 创意指出, 客户发现, GPU只有效率还不够.
比特币采矿快速崛起, 成为包括晶圆代工龙头台积电(TSMC)以及该公司生态系统中其他公司的热门生意; 创意的客户比特大陆(Bitmain), 就是一家来自中国大陆的比特币采矿芯片设计私有企业, 并经营自己的采矿业务. 根据顾问机构Bernstein Research的估计, 比特大陆2017年获利达30~40亿美元规模.
新崛起的采矿设备供应商积极投资这波热潮, 而现在的焦点是开发更多客制化机器, 以提供更大效益. 「现在GPU被AI市场当成ASSP使用, 」创意电子资深处长朱伟涛(Lewis Chu)在接受EE Times访问时表示: 「但AI是关于大数据, 演算法, 如果大家继续使用ASSP, 意味着他们的演算法会很类似, 很难做到差异化. 」
朱伟涛表示, 如果Amazon与Facebook继续使用现成的芯片, 可能没那么容易实现其专有技术: 「这也是为什么很多资料中心会想自己开发ASIC, 这会是一种趋势. 」
芯片设计厂商能帮助降低设计客制化芯片的风险; 目前16纳米到7纳米制程的ASIC芯片设计成本约在1亿美元到4亿美元之间. 如果芯片设计失败的风险很高, 大多数公司无法承担将品牌打在芯片上的成本, 特别是如果芯片的产量不能超越200万颗, 就是一个失败的提案.
就算如此, AI芯片设计这门生意看来还是不错; 根据市场研究机构Semicon Research估计, AI语音控制装置ASIC初始设计案(design starts)在2016~2021年间的复合年平均成长率(CAGR)可达到20%, 几乎是同时间整体ASIC初始设计案CAGR 10.1%的两倍.
从台积电独立的创意电子去年业绩成长31%, 目前仍然只与台积电合作; 创意电子在台湾的竞争对手智原科技(Faraday Technology)则是由联电(UMC)独立的设计服务公司. 智原表示其ASIC业务占据该公司整体业务约三分之二, 其他台湾芯片设计厂商如联发科(MediaTek)与世芯电子(Alchip Technologies)也在抢ASIC市场商机.
联发科技是在不久前发表ASIC新产品, 即一款56G serdes硅智财, 已经过7纳米FinFET制程验证; 联发科的56G Serdes是以DSP为基础的高性能解决方案, 该公司表示该产品能达到最高等级的功效, 性能与芯片占位面积. 透过开发7纳米与16纳米硅验证IP, 联发科表示该芯片能很容易整合到尖端产品设计.
联发科的ASIC设计服务与产品系列, 涵盖一系列包括企业与超大规模数据中心, 超高性能网路交换器/路由器还有运算等应用, 以及需要相当高频宽远程互连的4G/5G基础设备, AI /深度学习等创新运算应用.
比特币采矿
创意电子是在2015年接到第一笔比特币ASIC生意, 而到了2016下半年, 该业务随着比特币的价值升高而蒸蒸日上. 创意表示, 比特币采矿对ASIC的需求在全世界各地仍然强劲, 不过该公司对比特币业务抱持谨慎保守态度, 因为预期该市场的规模会非常仰赖加密虚拟货币的价格, 如果价格急遽下跌就会终结比特币采矿市场.
创意电子投资人关系专案经理Nicole Chan表示, 在中国, 1比特币的采矿成本约2,000至3,000美元, 只要比特币的价格一直高于该成本, 采矿业务就会持续存在. 她表示, 去年创意有不少比特币客户的业务成长, 目前该公司最大的比特币采矿业务来自于比特大陆; 而尽管已经是市场领导厂商, 比特大陆仍然朝更先进的技术发展.
根据创意电子表示, 最近也有一些来自俄罗斯的厂商想制造比特币采矿设备, 尽管俄罗斯政府在该国国内禁止这种业务; 大陆也停止了比特币交易, 不过全球大多数比特币采矿设备制造商来自于中国大陆.
而因为累积了许多比特币采矿芯片的设计经验, 创意表示该公司已经建立了一套标准运作流程, 能缩短交货期; 利用网表(netlist), 能快速进行性能评估. 此外创意表示他们有时候会在潜在客户中, 筛出缺乏先进技术或健全财务资讯的公司; Chan表示: 「我们会评估其设计效率, 比特币芯片的效益对我们来说是一个很好的评估指标. 」
朱伟涛是执行潜在客户筛选的关键人物: 「每一年我们能完成约30件NTO (new tape out, 新IC投片), 在未来, 7纳米设计会需要更多资源; 」他表示, 相较于28纳米设计, 对内部资源的需求将成长到十倍之多. GUC's Lewis Chu is the key person in charge of screening proposals from potential clients.
这是创意电子准备在今年将员工团队规模扩大20%的原因之一, 往年该比例都只有3~5%; 该公司原本一直在台湾遭遇优秀人才难觅的窘境, 在南京设置据点后, 也开始于当地招募更多员工, 并有来自台湾的种子工程师协助加速南京的招募.
AI崛起
创意电子也看到了AI成为市场成长新动力, 该公司该类业务大多数仍在NRE阶段, 还未被列为收入; 创意的AI技术应用涵盖训练, 推理以及边缘运算三个领域, 客户主要来自美国, 欧洲与中国大陆. 大多数来自美国的需求是训练类产品, 而大多数大陆客户的需求是推理应用.
朱伟涛表示, 目前GPU仍然是全球AI市场的主流方案, 但他预期ASIC方案将会在未来快速成长. 不过他也指出, 投资ASIC得有勇气, AI需要先进的技术, 而先进制程节点的NRE成本是旧制程节点如28纳米的两到三倍.
创意电子去年完成第一件7纳米制程设计, 预期今年还会有二件或是三件以上; 该公司透露, 还有2~3家准备进入7纳米设计的潜在客户正在协商中.
编译: Judith Cheng