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矢志成为IC设计界的建筑师
专访撷发科技总经理杨健盟

【作者: 籃貫銘】2019年10月03日 星期四

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有句俗话「万丈高楼平地起」,讲得是再伟大的工程都要从基本做起,是段励志的话。但这句话也适用在IC设计上,说再庞大复杂的电路设计,也要从最根本的架构来发想,而且一旦架构错了,後面再怎麽补,也难竟全功。这就好比高楼不能建在沙地里,更不能筑在浅薄崎岖的地基上。



图一 : 撷发科技的微IP商城(IP mall),允许每个人上传自己开发的IP进行销售。(摄影/篮贯铭)
图一 : 撷发科技的微IP商城(IP mall),允许每个人上传自己开发的IP进行销售。(摄影/篮贯铭)

而这个电子系统架构的重要性,就是撷发科技(Micro-IP)的核心商业模式。他们透过自行研发且独步全球的电子系统层级(ESL)设计平台,能为晶片设计业者带来更强大的晶片效能,同时实践更隹的经济效益。


只不过这个商业模式并不是来的如此理所当然,它是由一个心愿、一个抱负、以及一个认为工程师应该要有更好的出路的志气,所蕴化而成。


创业 为父亲争一囗气

谈到当初创业的过程,撷发科技总经理杨健盟透露,其实是想替父亲争一囗气。他表示,父亲曾是鸿海集团董事长郭台铭的首任特助,当时几??每天都早出晚归的为工作奔波,而他也因此经常见不到父亲。


尽管付出了大量的时间与心力,并为鸿海奠定下了影响至深的品管规范。但杨健盟的父亲最後也只能届龄退休,挥袖与当初的种种功业道别。而这件事对他影响很大,并让他埋下了要为父亲建立属於自己事业的心愿。



图二 : 红玉ESL设计流程示意图。(制图CTIMES,来源:撷发科技)
图二 : 红玉ESL设计流程示意图。(制图CTIMES,来源:撷发科技)

而在2008年金融危机的时期,许多的企业都面临了空前的经济危机,纷纷进行裁员和减薪,半导体业也同样如此。当时杨建盟的许多从事晶片设计的同学朋友,也只能落得被资遣的窘境。而他也意识到即便再努力,自己最多也只能是一个硬体部门的主管,更让决心放手一搏,走向创业之路。


「我想应该是要走出舒适圈,寻找自己的人生舞台;同时也要一圆父亲成为上市公司董事长的梦。」杨健盟说。


由於自己是学IC设计起家,因此杨健盟就从晶片设计产业里思索如何成功之道。他考虑到晶片设计公司所需的资本极高,而且同业间的竞争非常激烈,最好的机会就是投入IP的市场,因此他创立了非常独特的微IP商城(IP mall)商业模式。


他指出,微IP商城的概念就是要让每个IC设计者都能发挥所长,无论是现职工程师、退休人员、还是学生或教授,每个人都以把自己开发的IP放到平台上,供有需要的人进行下载和导入。


微IP商城 晶片设计的APP市集

「就好像是APP Market」杨健盟比喻。


不过,IC设计的产业风貌并不同於一般的手机APP市场,半导体产业的工程师经常处於很大的工作压力,而且较为封闭,因此相关从业人员并无多馀心思能够开发IP来放到平台上。所以初期杨健盟就请几个朋友将把几个独特的设计放到平台上,藉此吸引其他的用户投入。


有了新IP的注入,平台也就逐渐运转了起来,刚开始人们还有些疑虑,但随着几家IC设计公司在此取得了一些成果後,愿意尝试和投入的用户也就多了起来,而IP的数量也开始慢慢的增加。


在取得初步成果後,撷发科技也将业务触角跨足到IC设计公司上,特别是中小型的业者,他们劝说这些业者把旗下的IP放到平台上,或者将一个大的晶片设计拆成各别的IP来销售。同时他们也鼓励大型的晶片设计公司,把已经逐渐淘汰的IP释出,让过去投入的心力可以再产生价值。


「目前平台上的IP大约有100个,数量上来说仍是太少,但内容都是非常独特的。」杨健盟说。


由於熟稔晶片IP的事务,再加上对於整体半导体设计与制造产业链的充分了解,间接赋予了撷发科技具备晶片与系统外包服务的能力,他们能协助旗下会员进行设计分析和寻找IP的业务,甚至连晶片制造端的事务都能给予协助。


杨健盟表示,他们先对会员委托的设计进行分析,并他们寻找适合的IP,若旗下平台内有,就可以直接使用;若没有,则会代为寻找具有相关IP解决方案的公司,若有投片的需要也能协助。


而不同於一般IC设计服务公司,撷发科技能够承接对IC设计流程完全不懂的客户,且随着物联网这类跨领域应用趋势的蓬勃发展,这类型的客户与案件将会越来越多。


透过替客户分析设计的过程中,撷发科技却因此找到真正属於自己的独特市场定位。他们发现,多数的开发项目都缺乏电子系统层级的设计思考,因此无论是後续的生产制造成本,或是晶片本身的运行效能,都存在很大改进空间,然而这必须从非常前端的晶片架构设计着手,而这正好是台湾晶片设计的一大弱项。


杀手级服务 红玉ESL自动分析平台

杨健盟指出,欧美大厂的IC设计都是先从架构下手,具备很扎实的设计基础,故在实际运行的效能和电耗方面,都优於其他竞争对手。反观台湾,则多是拿国外的架构来套用,再做後续的添加和修改,所以在运行性能上往往不如国外大厂。


「ITRS研究指出,晶片80%的功耗在架构上就决定了,後续软体优化能补足的程度,其实非常有限。」


由於晶片的架构设计非常不易着手,而且养成一个架构师至少需要8年的时间,因此全球有能力可从事晶片架构开发的工程师数量十分有限。「全球的架构师大概只有200多人。」杨健盟说。


为了协助客户突破晶片架构上的瓶颈,杨健盟网罗了全球首屈一指的架构师苏培升博士,他是IEEE ESL标准制定委员,也是前创意电子的电子系统层级设计经理。在他的带领下,撷发科技开发出了一套独步全球的ESL设计流程,能为客户解决架构设计的难题,其中最关键的一个技术,就是取名为「红玉」的自动架构软体。


「红玉」取自宋朝抗金巾帼英雄梁红玉,它是一个ESL自动电子系统合成工具,更能自动探索最隹化架构,提供系统架构设计服务。


杨健盟表示,红玉可针对客户所需的性能、功耗和成本来进行架构生成,它可依据客户的目标市场来提供最适化的架构。而经过分析所生成的架构,客户就能进行後续的晶片蓝图设计,若企业内有人员可以自主开发,就能接手设计,若内部无工程人员,则撷发也可以将之发包给平台内的全球会员代为操刀。



图三 : 杨健盟期许撷发科技能成为IC设计领域的建筑师事务所。(摄影/篮贯铭)
图三 : 杨健盟期许撷发科技能成为IC设计领域的建筑师事务所。(摄影/篮贯铭)

杨健盟分享了几个实际的客户案例。一个客户想要开发比特币挖矿机,希??设定功耗在2000W以内,而经过红玉分析之後,断定最低只能在2100W。该客户思考一番之後,决定还是进行设计生产,主要的原因就是已预先得知整体的系统成本,并透过搭配其它的整体调整,仍可以达成获利的目标。


另一个案例则是网通晶片的设计。客户要求要满足基站铺设後长达10年的期中软体升级延寿需求,希??CPU的算力需保留50%,原本的设计在每个基频上使用两个ARM Cortex A11,内置SRAM之外,还另挂两颗SRAM,并设计成两颗晶片,分成前後两级,以管道(pipeline)方式将效能加倍。


但撷发科技使用红玉运算出最隹架构,只需一颗ARM Cortex A11,就能满足保留50%算力的需求,且实际使用的算力为46.9%。此外,只需Cortex A11内含 SRAM就能满足程式码和资料记忆体需求,因此只需一颗晶片即可。总共替客户节省了一颗CPU的权利金,一颗晶片的NRE,及两颗SRAM的权利金,同时也缩小了晶片的面积。


这两个实际案例充分显示了红玉在晶片设计端所能带来的效益,尤其是在规划成本与算力上。


立志做为晶片设计领域的建筑师

此外,红玉也能运用在验证阶段,因此也吸引了EDA工具大厂Candence上门,并提出希??与撷发科技进行合作,要把撷发的方案运用在他们的验证工具里。


杨健盟更透露,目前正有一家全球前十大的晶片设计公司在与撷发合作开发专案,预计明年就可以推出上市,届时撷发在电子系统层级分析的能力就会被全世界看见。


问及是否已经替父亲实现了心愿,杨健盟笑着说,「撷发在2018年已实现获利,若一切顺利,预计在2024年就可以上市。初步会先在美国与中国推出。」


至於於企业发展的目标,杨健盟说,「我们期许自己,能成为IC设计领域的建筑师事务所,为晶片设计带来最隹的架构。」


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