做IC也能玩Turnkey？MTK力推ASIC業務，商業模式或巨變

4月10日，全球領先的IC設計公司聯發科技宣布推出業界第一個通過7納米FinFET 硅認證（Silicon-Proven）的56G PAM4 SerDes硅知識產權（IP），進一步擴大了其ASIC產品線。4月25日，聯發科技在深圳辦公室舉行媒體見面會，向媒體詳細介紹了聯發科技的ASIC戰略及具體優勢。

聯發科技副總經理暨智能設備事業群總經理遊人傑對《國際電子商情》記者表示，聯發科的ASIC服務，致力協助尋求專業設計及客制化晶元設計方案的客戶服務範圍預計涵蓋從前端到後端的任何階段系統及平台設計、系統單晶元設計、系統整合與晶元實體布局 (Physical layout)、以及生產支持和產品導入等。在各項領域方面，包括有線和無線通訊、超高性能運算、低功耗物聯網、無線連接、個人多媒體、先進感測器和射頻等。

其實台灣半導體企業大部分都是從技術服務起家的，當年聯發科技初創的時候就曾經給多家IC企業做過技術服務。只不過以往聯發科技的主要業務集中在ASSP市場，直到最近才開始重點關注ASIC業務。

2017年，聯發科就宣布其ASIC晶元運用於阿里巴巴新款智能音箱產品中。據了解，目前聯發科技正在投入大量的資源做前期的IP開發，同時已經有一個事業部來專門負責ASIC的業務。「目前沒有明確提出ASIC要做多少營收，但是這是接下來聯發科重要的成長業務。未來5年到10年，我們會有一個比較長期的希望，希望營業額能夠做到相當的一個規模。」遊人傑表示。

MTK為何要進入ASIC市場？

遊人傑表示，過去業界所熟悉的MTK，其主要商業模式統稱為ASSP的方式，開發一顆IC可以賣給不同家客戶，好處是可以平攤成本，缺點是所有客戶都用同類產品，缺乏差異化。

ASIC的模式則是針對某一個客戶特別需求所開發的IC，基本上這顆IC只單獨賣給這家客戶，這樣的商業模式下IC的開發成本會比ASSP模式更高，它的優勢是能跟競爭對手產生較大的差異化。「以目前全世界的ASIC的市場規模來看，幾乎每個產業都有需要ASIC，簡單來說超過十幾個billion，將近100多億美金的生意。」

「要形成競爭差異化，我們可以把ASIC當成產業垂直分工模式。」遊人傑表示，國內的互聯網巨頭如BAT，他們普遍對於雲端的數據中心架構以及系統的了解足夠深入和清楚。其中每家系統廠商的應用需求不同，架構需要也不同。因此這些客戶普遍需要自己定製晶元，但是這些客戶普遍缺乏IC設計及製造、流片經驗，自行開發一顆晶元花費的成本和精力過大。而聯發科技20多年來專精於SOC的工藝基礎，可以跟這些客戶很好互補。

聯發科智能顯示及定製化晶元事業部市場總監彭建凱

「由他們定規格，我們來開發SOC，然後通過定製來產生差異化。」聯發科智能顯示及定製化晶元事業部市場總監彭建凱表示之所以大力發展ASIC業務，主要是因為看到了三大機會：

第一是廠商需要差異化。比如手機行業已經成熟，各家都需要差異化，比如蘋果、小米、華為都在自己做晶元。

第二是一些新的應用滿足不了市場需求，廠商需要獨特晶元滿足需求。

第三做高端晶元需要長期的研發時間，廠商需要長期的可信任的合作夥伴。從聯發科來說，這三點未來對ASIC需求越來越強烈。

「我們看到整個產業IC設計公司搭配產業的獨角獸以及互聯網巨頭產生一種新的商業模式形態，這是我們看到的產業趨勢，藉由ASIC的商業模式也是符合產業趨勢。所以我們希望未來幾年MTK能夠扮演成長引擎。」遊人傑表示。

ASIC業務已經存在很久，但是這幾年區塊鏈的崛起、比如今年最火的以太幣，也是一種ASIC的商業模式。還有以後在數據中心的AI運算，比如谷歌的TPU，包括數據中心裡的高速運算，現在可能用FPGA，以後大量後會轉成用ASIC開發。比特幣就是一個非常典型的ASIC應用案例。最早比特幣是家庭主婦和學生在用PC挖，一開始都用CPU挖礦，後來發現GPU挖礦算力更強。直到最後比特大陸開發出專用挖礦的ASIC，極大的提升了挖礦效率。

聯發科技進入ASIC業務，BAT等互聯網公司是其很重要的目標客戶。不過近年來這些互聯網巨頭也投入了大量的人力物力在晶元開發領域，特別是最近阿里巴巴收購中天微，這些公司本身具有IC設計能力。那麼這些客戶是否還需要ASIC服務呢？

從半導體的發展趨勢來看，這些互聯網巨頭將會定義出新的產品規格，比如數據中心中非常獨特的網路應用和運算速度。遊人傑認為，這些互聯網公司要做差異化，需要長期的ASIC拍檔。

「沒必要為了喝牛奶而養一頭奶牛，甚至買一個農場。」 遊人傑表示，雖然很多客戶自己具備IC開發能力，但是因為要開的晶元不多，在投資上是一種浪費，而且這些客戶由於積累有限，缺乏不少關鍵IP，到目前來看並沒有非常成功的案例。「到底是垂直整合還是水平分工更有競爭力？我們希望找到一種適合的長期合作的分工模式，藉由這種合作的形態是比較有效而專業的。」

目前手機業包括三星、華為、小米都在開發自己的晶元。蘋果事實上也是採用ASIC的模式在做。彭建凱認為，因為手機市場的量足夠大，因此可以允許買一個農場，大量的投資可以賺回來。「不排除在某些領域，系統廠商結合IC設計能力是比較有競爭力的。」

彭建凱認為，很多客戶雖然買了IC設計公司，但由於缺乏一些關鍵IP或運算能力，最後仍然需要通過IC設計公司來找ASIC廠商。「我們在晶元中有很多關鍵IP，針對每一家自有的IP也會提供關鍵設計。」 彭建凱表示，ASIC模式更類似水平分工。比如AI領域，谷內有很多做AI演算法以及處理器的獨角獸公司，這些公司的專長是做演算法而不是做IC。「他們需要特別的IP，需要水平分工的能力。」

MTK打算如何進入ASIC市場？

並不是所有要做IC的公司都是聯發科技的潛在客戶。彭建凱表示，聯發科技所瞄準的客戶，必須是有獨特的IP技術，或者有可能應用到特殊的先進位程。他同時表示，如果某些客戶要設計的IC本身不需要特別的IP或者對功耗有特殊需求，這些不是聯發科技想要的商業目標。

在不同階段，聯發科技將提供不同的服務。「如果你有一些想法，不懂做IC，你可以把需求告訴我們，我們可以從規格上提供你需要的IC。有些客戶有一些自己的特殊IP，但是沒辦法做成晶元。這個可以交給我們，我們可以整合到SOC的周邊，包括CPU、GPU、IO我們都可以提供。我們也有很多IP的服務，比如一些網路晶元公司需要一些關鍵IP，比如SerDes，主要的設計還是由他們來做，通過我們的IP可以幫助他們來做整合。」彭建凱表示，大部分的ASIC廠商是做簡單的整合，而聯發科技則提供從前端差異化設計到後端晶片製造完整的鏈條。

MTK的ASIC業務鎖定哪些市場？

前面提到了比特幣等區塊鏈應用案例，是聯發科技ASIC業務的重點市場之一。彭建凱認為，對於MTK來說，PC、網路和移動後會有下一波產業革命。他表示未來將看到四大市場趨勢：包括比特幣、人工智慧/機器學習/深度學習、超大規模數據中心、智能/無人駕駛。以上四大市場都需要高速運算做資料分析，提供端的決策，需要功能非常強大的晶元，不管是局域還是雲端。

從具體的產品布局來看，聯發科技的布局將集中在企業級與超大規模數據中心、超高性能網路交換機、路由器、4G/5G基礎設施、AI及深度學習應用、超高頻寬和長距互聯的新興計算應用等方向。

**ASIC公司這麼多，為何選擇MTK？ **

「我們的優勢是從光碟機、到手機，我們對於GPU、基帶、CPU的技術和IP，到今天告訴的SerDes技術，還有一些存儲技術，都是我們自己的IP，藉助這些IP的組合，跟先進工藝的投資，結合各種不同類型的高速計算應用，讓客戶了解系統的know-how，搭配聯發科技在IP和先進位程的投資。能夠把SOC整合做出來，在市場上只單一賣給獨家開發規格的客戶，讓它在市場上產生差異化。」彭建凱表示，聯發科技希望能夠避免重複投資和惡性競爭。對於很多中小公司來說，缺乏IP積累，如果要靠自己購買或進行IP整合需要花很多時間，而這時聯發科技的優勢。

此外，聯發科技在ASSP模式的成功，可以支撐聯發科技不斷的在台積電投入先進的工藝製程，這是很多單純的ASIC廠商所不具備的。除此之外，聯發科技過去20多年SOC的經驗，積累了大量的關鍵IP，如高速的Serdes，以及存儲（DCAN，很獨特的IP，全世界目前能做到這麼高速的DCAN不會超過3家，可以做到1Ghz），先進位程和low power的經驗，由這些來產生差異化。

這裡要重點介紹一下SerDes這個IP，這款聯發科技在4月10日推出的業界第一個通過7納米FinFET 硅認證（Silicon-Proven）的56G PAM4 SerDes硅知識產權（IP）。SerDes 產品組合可以為 ASIC 晶元設計提供從 10G、28G、56G 到 112G 等多種解決方案。

據了解，56G SerDes解決方案乃基於數字訊號處理（DSP）技術，採用高速傳輸訊號 PAM4，具備一流的性能、功耗及晶圓尺寸(Die-area)。目前，56G SerDes硅知識產權已通過7納米和16納米原型晶元實體驗證，確保該硅知識產權可以很容易的整合進入各種前端產品設計之中。

在AI和大數據時代，數據傳輸主要通過無線和有線兩種方式。要實現高速傳輸，目前還是以有線傳輸數據為主。在傳輸前比如首先通過伺服器將數據轉換成一個串列數，所以未來數據中心的運算能力和運算速度關鍵有賴於SerDes的快慢，影響數據傳輸的速度。「為什麼要做成SerDes？因為傳輸這樣大數據，串列是最划算的。比如一個高速公路上，只有一條車道，所以串列器每個都需要一對，在傳送端和接收端都需要一個。」彭建凱表示。

數據中心晶元

遊人傑表示，在消費類產品中的大數據傳輸，如PCIE的頻寬大概是16G，而通過開發56G超高速的串列數，這樣的IP可以應用到數據中心中的連接器，通過128個SerDes串列數進行傳輸，可以讓傳輸速度提升到6.4TB。

據介紹，聯發科技從2011年就開始10~56G SerDes的開發，並且逐漸追趕上全球最先進的幾家供應商。「我們是最早用7nm工藝，而且已經有實體的晶元驗證。第一個真正做到長距離、不失真的56Gbps傳輸速率，我們到客戶端做DEMO演示，客戶也非常滿意。」 彭建凱同時也在現場展示了速率6.4Tb的交換機晶元。

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