芯片功能愈趨多元　軟件設計角色反加重

　　隨著市場對芯片功能不同需求出現，以往半導體產業偏重硬體主導設計的趨勢已開始轉向以軟體為主。分析師認為，隨著半導體產業發展過程不斷更新，軟硬體合作或各自獨立發展為自然常態，甚至可達到互相提攜的結果。

　　據Semiconductor Engineering網站報導，在芯片與系統廠商內部軟體工程師角色已越加吃重，在手機或平板芯片廠商內最為明顯，其余在伺服器、網路與物聯網(IoT)及萬物聯網(IoE)等芯片廠商也出現同樣情形。

　　在1990年代起，IC設計行業出現后，過去軟硬體合作情形逐漸出現區隔。但隨著半導體產業近期出現大型購并以及蘋果(Apple)、三星電子(Samsung Electronics)、Google與亞馬遜(Amazon)等系統商崛起，再度提升軟體在設計的分量。

　　分析師指出，即使硬體在系統運作扮演重要功能，但軟體在決定采用哪種功能以及其優先順序上，決定權已開始吃重。對此，eSilicon副總表示，軟體正帶領硬體的前進方向，雖然軟體不會取代硬體，但發展已趕在硬體之前。

　　從創投趨勢也可看出端倪，因為據美國國家創投協會(U.S. National Venture Capital Association)指出，軟體創投金額2013年成長77%，到2014年已來到198億美元。

　　不過，雖然創投在芯片或電子設計自動化(EDA)新創公司較不明顯，但創投市場對開發人工智能與深度學習技術新創公司仍有興趣，上述技術皆須倚靠專門硬體來執行演算任務。另外，目前也出現針對特殊目的而設計的軟體，也帶動許多不同作業系統(OS)開始出現。

　　例如安謀(ARM)在2014年10月推出mbed以及Google隨后推出的Brillo與華為的LiteOS都是例子。其余市場熟知的OS，還包括TinyOS、思科(Cisco)的NX-OS與英特爾(Intel)及明導國際(Mentor Graphics)早期作業系統等。

　　益華電腦(Cadence)System Development Suite產品行銷部門主管舉例，智能型手表或計步器就擁有一個小型OS，等于某些特殊功能的元件也有低階OS。

　　Sonics技術長則認為，軟體在設計的重要性增加，是從智能型手機出現開始，OS環境決定何種硬體有用，其關系就像當年微軟(Microsoft)與英特爾一樣。由于應用程式(App)開發商必須在不同芯片上執行編碼，也讓軟硬體設計比以往更加緊密，且在物聯網時代，系統重要性更將超越軟硬體。

　　近期主流電子設計自動化(EDA)業者開始重視軟體，也可看出半導體產業硬體商倚重軟體的時代已來臨。其中又以新思科技(Synopsys)在2014年買下Coverity最為明顯，而且其實大型EDA廠商近期已開始在軟體上進行蜻蜓點水式發展。

　　Aldec總經理也表示，芯片設計重視軟體，也為硬體帶來好處，因為越早測試軟體，可讓硬體進行更多測試，以便找出以往硬體無法發現的問題。對此，Arteris執行長則以軟體定義硬體(software-defined hardware)來形容這種趨勢。

　　不過，所謂軟體帶動設計定義也大不相同，目前主要EDA廠商都認為，應該使用硬體原型來開發早期軟體，其中又應著重在驅動程式(driver)上。換句話說，可依功能來開發更客制化的硬體規格，而其功能可依App或業者需求直接在軟體或硬體上定義。

　　明導國際模擬部門主管表示，即使不同公司著重不同，但在軟體端對功率帶來的影響，會比在硬體上調整更為深遠。因此，也代表軟體工程師肩負責任更加重，例如設計必須符合功耗規格要求。

　　分析師指出，隨著執行編碼效率問題在軟體端逐漸被重視并被解決后，也會帶動硬體的改變。而且當軟體逐漸為了迎合特殊功能而被開發，從軟體的改變也會大幅影響硬體的設計。