新思科技與晶心科技正積極部署新款嵌入式處理器IP，以遏止ARM市占不斷擴大。前者主打28奈米設計、GHz等級的32位元IP；後者則力推超低功耗32位元IP，並已成功打入聯發科供應鏈。
安謀國際(ARM)近來在嵌入式處理器矽智財(IP)市場快步崛起，無疑為其他IP業者帶來極大的競爭壓力。尤其ARM挾在應用處理器核心市場的超高市占率優勢，旗下Cortex-M0、M0+、M3、M4，以及Cortex-R兩大系列的嵌入式處理器核心，也順勢滲透系統協同處理器(Co-processor)、行動裝置配件、智慧汽車、智慧家庭、固態硬碟(SSD)儲存設備及各種物聯網(IoT)裝置，並形成龐大的處理器IP生態體系，已明顯造成其他IP業者的威脅。
也因此，目前在IP授權市場占有率分居第二至第五位的ARC(已被新思科技(Synopsys)購併)、MIPS(已由Imagination購併)、Tensilica(已為Cadence購併)及台商晶心科技皆積極發動新產品攻勢，防堵ARM持續在市場上坐大。其中，尤以新思與晶心最為積極，近期已分別祭出新一代處理器IP陣容，期鞏固市占率並進一步開拓新事業版圖。
捍衛SSD控制器地盤 新思高速處理器IP上陣
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| 圖1 新思科技解決方案事業部門應用技術總監Jai Durgam提到，嵌入式處理器的軟體開發套件也至為關鍵，新思將提供完整的除錯工具和編譯器。 |
以新思科技為例，日前即發布新款32位元嵌入式處理器核心，除採用28奈米製程使效能媲美應用處理器外，並導入全新指令集與加速處理機制，同時提高周邊整合度，以發揮最佳晶片單位面積與每瓦性能。
新思科技解決方案事業部門應用技術總監Jai Durgam(圖1)表示，隨著物聯網環境愈來愈成熟，家用聯網設備、智慧汽車、可攜式聯網裝置及SSD等嵌入式應用對提升系統效能並降低功耗的需求也更加殷切，驅動嵌入式處理器技術革新，相關IP供應商也紛紛祭出32位元、GHz時脈等級，並具備即時運算功能的解決方案，積極在市場上圈地。
一向將產品主力瞄準SSD儲存方案的ARC，近期即結合新思科技的系統單晶片(SoC)設計知識，強推次世代高效能/低功耗HS系列核心，以捍衛在SSD控制器市場的高市占率，並增加未來在物聯網、車用和智慧家庭市場的競爭力。
Durgam指出，嵌入式處理器將逐漸跳脫只拼速度的競爭模式，除須實現更高的時脈與DMIPS效能外，還要兼顧低功耗與小尺寸設計，因此該公司從系統層級設計著手，以提高處理器周邊整合度，將矽面積的每瓦性能發揮到極致。旗下HS系列核心搭載最新ARCv2架構及28奈米製程，可提升程式碼密度達18%，縮減記憶體需求；同時提供超過2.2GHz、4,200DMIPS的處理能力，且僅占用85毫瓦(mW)以下功耗及0.15平方毫米的矽面積。
Durgam分析，ARM的嵌入式處理器核心縱然有強大的生態系統做後盾，滲透率也節節攀升，但仍有許多設計不能面面俱到，如更高的匯流排頻寬、更高速的處理器管線(Pipeline)架構及記憶體串連機制等，因此新思即針對這些功能需求著手，打造具差異化特色的下世代嵌入式處理器IP，有助晶片商達成效能、功耗與占位空間的均衡設計。
另一方面，晶心科技則反守為攻，並主打超低耗電IP設計策略，積極在ARM聚焦的行動裝置無線連結(Connectivity)、感測器中樞(Sensor Hub)，以及智慧家庭和物聯網相關設備市場中開疆闢土。
全力卡位物聯網市場 晶心祭出超低功耗IP
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| 圖2 晶心科技總經理林志明認為，低功耗設計將是晶片商挺進物聯網裝置市場的首要任務。 |
晶心科技總經理林志明(圖2)表示，物聯網的發展正驅動各式無線感測裝置導入需求，而這些產品須綜合高效能、小體積及低功耗設計，無疑也為嵌入式處理器業者帶來嚴峻考驗。因此，晶心科技即以低耗電設計為主軸，於日前發表新款N7系列32位元嵌入式處理器核心，並整合串列周邊介面(SPI)、即時時鐘(RTC)和脈衝寬度調變(PWM)控制器等周邊IP，同步推出完整的微控制器(MCU)設計參考平台，協助晶片商克服物聯網裝置全新開發挑戰。
事實上，晶心科技最新IP產品在功耗表現上已能媲美甚至超越市場龍頭ARM的解決方案。林志明透露，經實測驗證，該公司N7系列處理器核心與ARM Cortex-M0+相比體積不相上下，但電源效率則提高10%，將為處理器及整個系統爭取到更多的功耗預算(Power Budget)，以延長裝置待機時間。
林志明也強調，儘管低功耗一向是ARM強調的產品優勢，但晶心在這方面亦累積長久技術開發經驗及豐富的專利陣容。以N7為例，透過獨家FlashFetch技術，中央處理器(CPU)運作速度可較快閃記憶體提高三到六倍，進一步提升電源效率，同時晶片商也毋須採用更多或更先進的快閃記憶體，有助縮減設計成本。
據悉，隨著晶心最新低功耗處理器IP出爐，選用ARM方案的晶片商亦已開始動搖，如聯發科新一代無線區域網路(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)、全球衛星定位系統(GPS)和調頻(FM)四合一晶片，基於性價比的考量，已從原先搭載Cortex-M3核心改搭晶心IP，並已陸續打進六十幾款智慧型手機供應鏈。
林志明認為，該公司今年順利插旗行動裝置、物聯網、工業設備嵌入式處理器市場，甚至還打進兩家一線PC大廠的感測器集線器解決方案供應鏈，營收可望大增40～50%，在嵌入式處理器IP市場的占有率亦將從0.8%攀升至1.4%。