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»Custom-SoCs sind eine entscheidende Differenzierungsmöglichkeit«

18. März 2021, 09:54 Uhr   |  Iris Stroh

»Custom-SoCs sind eine entscheidende Differenzierungsmöglichkeit«
© Socionext

Takeo Kobayashi, Senior Director of Business Development bei Socionext Europe: »In Anwendungen, in denen eine hohe Rechenleistung, eine hohe Integrationsdichte, eine geringe Leistungsaufnahme und eine Kostenoptimierung notwendig sind, stellen Custom-SoCs oft die einzige Möglichkeit dar und der Entwickler läuft nicht Gefahr, ein Me-too-System auf den Markt zu bringen.«

Der weltweite ASIC-Markt soll laut Research and Markets bis 2025 auf 24,7 Mrd. Dollar steigen. Socionext zielt laut Takeo Kobayashi, seit kurzem Senior Director of Business Development bei Socionext Europe, genau darauf und erklärt der Markt & Technik, wo er die Erfolgschancen für Socionext sieht.

Markt & Technik: ASICs galten lange Zeit als Auslaufmodell, warum erleben kundenspezifische SoCs eine Renaissance?

Takeo Kobayashi: Anwendungen im Automotive-Segment, in 5G-Mobilfunknetzen und in der Fabrikautomatisierung benötigen deutlich höhere Verarbeitungsleistungen, eine Anforderung, die durch Software allein nicht erfüllt werden kann. Folglich ist eine Art von Hardware-Erweiterung erforderlich. Aber Ansätze, die auf bestehenden ASSPs basieren, wiederum werden den Anforderungen in Hinblick auf Stromverbrauch, Integrationsdichte und Kostenoptimierung oft nicht gerecht. Dementsprechend stellen für Applikationen, die solchen Einschränkungen unterliegen, ein Custom-SoC-Ansatz die einzige realistische Alternative dar. Das gilt auch in Hinblick auf eine Produktdifferenzierung, die mit diesen ICs möglich wird.

Wo liegen Ihre Hauptabsatzmärkte für Custom-SoCs?

Socionext adressiert vier Segmente: Automotive, 5G, Datenzentren und Fabrikautomatisierung. Wie bereits gesagt, in all diesen Absatzmärkten steigt der Bedarf an zusätzlicher Verarbeitungsleistung rapide an. Als Beispiele dafür sei auf Anwendungen wie autonomes Fahren und dem damit verbundenen Wechsel hin zu Domänen- und Zonenarchitekturen mit hochperformanten Recheneinheiten, auf den weiterhin deutlichen Anstieg an Internet-Bandbreite oder auf die Einführung künstlicher Intelligenz verwiesen. Für die meisten dieser neuen Anwendungsbereiche sind Off-the-Shelf-Komponenten gar nicht verfügbar - plus den bereits erwähnten Vorteilen, die ein Custom-SoC-Ansatz in Hinblick auf Integrationsdichte, Leistungsaufnahme, Kostenoptimierung sowie Differenzierung am Markt ermöglicht.

Gibt es regionale Unterschiede, wenn es Custom-SoCs geht?

Bereits heute sehen wir einen stark wachsenden Bedarf an Custom-SoCs in Nordamerika und China, in Europa beginnt dieses Geschäft aber erst. Wir verstärken unseren Fokus auf das EU-Geschäft, in enger Absprache mit unserem Headquarter in Japan. Das ist einer der Hauptgründe für meine neue Rolle hier bei Socionext Europe.

Sind die Custom-SoCs von Socionext vorwiegend digital oder mehr Mixed-Signal-Designs?

Geht es um fortschrittlichen Prozesstechnologien, und hierauf liegt unser Fokus, dann dominiert der digitale Anteil. Allerdings ist die Möglichkeit, in solche Designs auch leistungsfähige Analogfunktionen zu integrieren, ebenfalls sehr wichtig. In bestimmten Anwendungen, wie zum Beispiel 5G, sind insbesondere Mixed-Signal-Aspekte wie fortschrittliche ADCs/DACs oder SERDES-IP absolut entscheidend, um eine optimierte Lösung zu realisieren.

Auf welchen Prozessstrukturen basieren die meisten Ihrer Custom-SoCs?

Für unser laufendes Geschäftsjahr sind 28-nm-Strukturen der häufigste Prozessknoten, zumindest was die Stückzahlen anbelangt. Auf diese Prozesstechnik entfällt ungefähr ein Drittel des Gesamtvolumens. Gleichzeitig ist ein starkes Wachstum bei neueren Technologien zu sehen, insbesondere bei 7 nm. Darüber hinaus gibt es aber auch immer noch ein beträchtliches Geschäft mit älteren Technologien, sprich über 40 nm. Das hängt mit unserem Engagement in Bereichen wie Automotive und Industrie zusammen, denn hier sind die Produktlebenszyklen typischerweise lang.

Wo liegen die typischen NRE-Kosten für ein Custom-SoC und gibt es eine Mindeststückzahl, ab wann sich solch ein Investment rechnet?

Eine Frage, die sich so nicht beantworten lässt, denn Socionext realisiert eine Vielzahl von Anwendungen und nutzt die unterschiedlichsten Prozesstechnologien, also gibt es keinen typischen Wert für die NRE-Kosten. Die NRE-Kosten hängen außerdem davon ab, wie viel des SoC-Designs von Socionext übernommen wird, dieser Punkt kann sogar grundlegende Aspekte bei den NRE-Kosten wie zum Beispiel die Maskenkosten außer Kraft setzen. Dasselbe gilt entsprechend auch für das minimale Produktionsvolumen, auch hier gibt es keine eindeutige Antwort. Das heißt, ob die Kosten für das Projekt gerechtfertigt sind, variiert von Fall zu Fall und von Anwendung zu Anwendung, das hängt vom genauen Business-Case ab.

Custom SoC Solutions - Socionext

© Socionext Europe / Youtube

Video für Interview Iris

Es gibt nicht mehr viele Unternehmen, die Custom-SoCs entwickeln, wer sind denn Ihre Hauptkonkurrenten und wie positionieren Sie Socionext in diesem Umfeld?

Viele Unternehmen, die ASICs/Custom-SoCs angeboten haben, wollen oder haben sich aus dem Markt zurückgezogen, traditionelle IDMs sind bei bestimmten Großkunden allerdings aktiv. Dazu kommen auch noch Fabless ASIC-Anbieter sowie ASSP-Unternehmen, die kundenspezifische Versionen anbieten können, wenn der Business Case gegeben ist. Das heißt, dass die Wettbewerbslandschaft weiterhin komplex und anwendungsabhängig ist.

Socionext zeichnet sich sicherlich dadurch aus, dass wir uns voll und ganz dem Custom-SoC-Markt verschrieben haben, dieser Bereich ist die wichtigste Grundlage für unser Geschäft in der Zukunft. Außerdem können wir die komplette Palette abdecken, angefangen beim Zugang zu Spitzentechnologien und IP, über Design-Services bis hin zum Support für den gesamten Produktlebenszyklus – das unterscheidet uns sicherlich von unseren Mitbewerbern. Und dies spiegelt sich auch ganz klar in unserer Position als die Nummer 2 im weltweiten Markt der Logic ASIC Lieferanten wider.

Können Sie die Vorteile von Socionext ein wenig konkretisieren?

Als einer der weltweit führenden Anbieter von Custom-SoCs und als Fabless Unternehmen können wir die optimale Silizium-Prozesstechnologie auswählen. Wir unterstützen unsere Kunden über den gesamten Designzyklus hinweg, von der Definition der Systemarchitektur bis zur Chip-Implementierung, und das für die gesamte Bandbreite an Prozesstechnologien.

Darüber hinaus verfügen wir über spezifisches Fachwissen, so dass unsere Kunden komplexe, innovative SoCs für eine Reihe von Anwendungen entwickeln können, sei es für KI-basierte Telematik, Fabrikautomation, Automotive und Videolösungen mit bis zu 8-K-Auflösung.

Aber das vielleicht offensichtlichste Unterscheidungsmerkmal besteht darin, dass wir im Gegensatz zu vielen anderen Fabless-ASIC-Anbietern die Verantwortung für die gesamte Lieferkette und den Produktlebenszyklus übernehmen. Das können wir auch, denn wir haben aufgrund unserer eigenen Geschichte und früherer IDM, umfangreiche Erfahrungen in der Sicherstellung relevanter Qualitätsniveaus für anspruchsvolle Anwendungen wie Automotive sammeln können.

FPGA-Hersteller tauchen nicht als Konkurrenten auf?

FPGAs müssen zwangsläufig ein möglichst breites Spektrum an Anwendungen abdecken. Die Möglichkeiten für eine Optimierung auf einen bestimmten Zielbereich sind begrenzt. Ihre Vorteile, wie geringere Vorabkosten, Flexibilität und kürzere Entwicklungszeiten sind anerkannt, aber ein FPGA kann mit einem optimierten Custom-SoC in Punkten wie Performance, Integrationsdichte und Kostenoptimierung nicht konkurrieren. Das sind aber oft genau die Schlüsselfaktoren, die für eine Serienproduktion in Betracht gezogen werden.

Socionext setzt auf ARM-Cores, wie beurteilen Sie RISC-V?

Als Unternehmen unterstützen wir die ARM-CPU-Architektur. Das ist zum einen auf unsere umfangreiche und langjährige Erfahrung damit zurückzuführen - ein weiterer Punkt, in dem wir uns vom Wettbewerb unterscheiden, insbesondere wenn die Anwendung komplexe Multi-Core-CPU-Subsysteme erfordert, was bei der Art von Projekten, an denen wir beteiligt sind, oft der Fall ist.

RISC-V ist eine interessante Option für bestimmte Anwendungen und hat aufgrund seiner Open-Source-Lizenzstruktur für einige Kunden ganz klar eine Anziehungskraft. Wir können die Integration von RISC-V unterstützen, wenn der Kunde das wünscht, aber RISC-V ist aus unserer Sicht in der großen Mehrheit der Anwendungen, die wir adressieren, keine Alternative zu ARM.

Socionext entwickelt aber auch selbst Prozessor-IPs?

Ja, die Entscheidung, ob wir selbst entwickeln oder von Drittanbietern kaufen, hängt von unserem internen Know-how ab und davon, wo wir einen Mehrwert schaffen können. Ein Beispiel: Wir bieten unsere eigenen IPs in Bereichen wie Videocodierung, Bildverarbeitung und Grafik an, denn in diesen Anwendungsfeldern verfügen wir über umfangreiche Erfahrungen aus unseren eigenen ASSP-Aktivitäten. Wir haben auch einen optimierten KI-Beschleuniger für Anwendungen mit sehr geringem Stromverbrauch entwickelt.

Auf der anderen Seite haben wir ein SoC mit 24 64-Bit-ARM-Cores entwickelt, das in vielen Anwendungen wie Media-Server, Streaming, Netzwerken und Bild-/Videoverarbeitung eingesetzt wird. Dazu gehören Produkte wie das M820 Video Transcoder/Encoder PCI-Board, das die niedrigste Latenz auf dem Markt erreicht.

Wie sieht Ihre weitere Strategie aus?

Wir werden weiterhin in SoC-Designmethodik, IPs, Packaging, Test und Fertigungstechniken investieren, die auf modernsten Prozessen und den besten Fertigungspartnern basieren. Denn wir wollen nicht nur unseren Rang als einer der führenden Anbieter von kundenspezifischen Lösungen behaupten, indem wir unsere Fähigkeiten durch neue Technologien, basierend auf einem differenzierten IP-Portfolio sowie unserer Designunterstützung und Methodik, kontinuierlich weiterentwickeln. Wir wollen unsere Position im gesamten SoC-Markt ausbauen, und zwar indem wir unseren Marktanteil in den Marktsegmenten erweitern, in denen unsere Stärken, wie z. B. unser Anwendungs-Know-how in Bereichen wie Imaging & Video, am besten zum Tragen kommen. Das heißt, dass wir insbesondere unsere Technologiebasis nutzen werden, um neue Anwendungen mit hohem Potenzial zu adressieren. Denn in einem Punkt bin ich mir sicher: Unserer Kunden werden an Design-Services in den kommenden Jahren noch viel stärker interessiert sein.

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