近日，在一年一度的Arm TechCon大會上，Arm市場營銷資深副總裁Ian Smythe宣布，截止2017年12月，基于Cortex-M3和Cortex-M0的SoC出貨量達280億。

System on Chip，簡稱Soc，也即片上系統。業內普遍將SoC定義為將微處理器、模擬IP核、數字IP核和存儲器(或片外存儲控制接口)集成在單一芯片上，它通常是客戶定制的，或是面向特定用途的標準產品。

隨著半導體技術，特別是移動互聯網和智能終端的迅速發展，傳統微處理器系統已經無法滿足當下芯片多功能、高性能及低功耗的要求。正是基于此，SoC芯片應運而生，主要應用于智能手機、物聯網、人工智能、自動駕駛等新興領域。

為此，SoC芯片也被認為是半導體和IC產業未來的發展的方向。

國內掀起SoC芯片創業熱潮

正如上文所言，智能手機、物聯網、人工智能、自動駕駛等新興應用的發展助推了SoC芯片的發展，而我國恰恰是這些新興應用的最主要市場。以智能手機為例，2017年我國智能手機市場出貨量為4.4億臺，而每一臺智能手機內都搭載了數顆功能強勁的SoC芯片。

此外，2017年我國NB-IoT芯片出貨量為500萬片。2018年隨著多家廠商的集中商用出貨，我國NB-IoT芯片出貨量將達千萬級甚至上億片。另一方面，國內人工智能產業的迅速崛起，進一步推升了SoC芯片的需求增長。

與此同時，為了更好地實現產品可控性，國內企業越來越多選擇自主開發定制SoC芯片，特別是初創企業。可以這樣說，新興應用的發展，帶動了國內新一輪SoC芯片熱潮。

實際上，我國已經成為全球最大的IC設計市場。據統計，2017年我國IC設計企業已達1380家。特別是在2014年“國家集成電路產業投資基金”發布之后，芯片領域越來越受資本市場青睞，創業企業呈現爆發式增長。

定制SoC芯片越來越容易

提起芯片設計，我們更多地會聯想到英特爾、高通、英偉達、博通、賽靈思、Altera、聯發科、海思、展訊、中興微電子等這樣的知名企業。由于設計流程繁瑣及制造難度高，使得芯片看似高不可攀。

實際上，隨著全球半導體產業分工及格局越來越明細化，創業者已經可以非常輕松地找到相應零部件供應商及代工廠。從流程上來看，SoC設計者首先會找IP、EDA和Foundry廠商合作開發出芯片，再由軟件工程師開發，從而縮短設計周期及降低風險和成本。目前，芯片已經成為我國戰略發展方向，國內芯片創業迎來了難得的春天。

注：IC芯片設計的大致流程

雖然說芯片設計流程非常繁瑣，但從芯片設計本身而言，首要的就是確定IP核。IP核（Intel lectual Property core知識產權核）是一段具有特定電路功能的硬件描述語言程序，該程序與集成電路工藝無關，可以移植到不同的半導體工藝中去生產集成電路芯片。對于SoC芯片設計工程師而言，其設計工作主要以IP模塊為主。為此，IP也被認為是SoC應用的基礎。

IP的出現，也讓SoC芯片設計周期大幅縮短并大幅度降低研發成本，基于IP核的SoC設計已經成為業內趨勢，目前在移動終端最主要的IP核來自Arm公司。其在2010年就開始運作DesignStart項目，通過開放Cortex-M0系統、Cortex-M3處理器及相關IP子系統，幫助開發者以更簡單、更快速、更低風險的途徑實現定制化SoC。

對于國內IC設計企業而言，為了降低成本及海外廠商依賴，也在積極研發自主IP核，但是總體上進展并不樂觀。現階段，在智能手機、物聯網、可穿戴設備、人工智能等領域主要還是Arm公司IP授權。而這對于創業企業而言，無疑也是最佳選擇，正如上文提到的移芯通信公司。

作為一年一度的科技盛會，Arm TechCon大會每年6月至10月都會在全球巡講，分享基于Arm生態系統的最新設計案例、尖端技術、方法及工具等，包括XILINX、Mentor Graphics、AdaCore、Device Pilot、FlexLogix等創業公司都在Arm TechCon大會上展示過最新產品方案。基于Arm公司在IP授權領域的主導地位，每年的Arm TechCon大會已經成為芯片創業領域的“風向標”。而在今年的Arm TechCon大會上，Ian Smythe也將移芯通信NB-IoT芯片EC616作為典型案例在全球巡講中重點分享，其中最主要原因是EC616芯片所表現出來優異性能，特別是在功耗表現方面。另一方面，移芯通信在短短6個月時間即完成芯片流片，這對于Arm而言也是其幫助開發者定制化SoC的最好體現。

6月流片是怎么做到的？

“這家2017年才成立的公司，由于借助了DesignStart項目中的Cortex-M3處理器，研發人員可以將精力聚焦在NB-IoT通信模塊、模擬射頻、基帶協議棧及軟件等開發上，僅用六個月時間就完成了流片，并且一次成功。” Ian Smythe在談及移芯通信時也表示：“經驗豐富的研發團隊也是其成功的重要原因。”

移芯通信成Arm TechCon典型案例

正如Ian Smythe所言，移芯通信創始人及開發團隊大部分來自于知名手機芯片廠商Marvell，團隊所開發的手機芯片已累計出貨數億片，從而為NB-IOT芯片EC616的快速量產提供了保障。另一方面，DesignStart項目中也提供包括EDA工具、軟件開發、芯片代工服務、芯片設計服務、技術支持，培訓等全方位支持，進一步加速SoC芯片的開發進度。

此外，憑借在蜂窩終端芯片上積累的豐富實戰經驗，移芯通信對于NB-IoT芯片也進行了全新的架構設計，使其更加低功耗及低成本，以滿足物聯網需求。

實際上，在Arm運營DesignStart項目之后，孫正義也提出了一萬億連接的夢想，而這也是未來物聯網時代到來的基礎條件。為此，Arm也在為創新者更加方便地獲得IP提供幫助，以掃除其芯片開發過程中的障礙。

小結：

正如移芯通信總裁熊海峰所言，這是一個創業最好的時代。資本的大量涌入，為我國芯片產業提供了新的活力。在Arm公司DesignStart項目加持下，創業者能夠更加快速地開發出定制的SoC芯片。但是在設計之初也要做好產品規劃，明確知道自己的市場空間在哪。否則，即使SoC芯片開發再容易，也會最終被市場淘汰。

以物聯網為例，我國正在主導NB-IoT市場，未來芯片需求有望達到上億級別。國內企業應該把握住機遇，正如移芯通信一樣，在功耗表現方面解決行業痛點問題，快速搶占市場，推動國產芯片的應用普及，進而逐步擺脫國外依賴。

目前，我國芯片產業正處于蓬勃發展階段，新興應用的出現也為創業者提供了廣闊空間，需要越來愈多的創業者參與進來，發揮各自領域特長，深耕細分應用市場，開發出具有競爭力的芯片產品，只有這樣才能進一步推動我國芯片產業實力提升。