Socionext ASICs sind wieder aktuell

Socionext - der ASIC-Spezialist

Dem Thema Industrie 4.0 trägt Socionext mit spezieller IP für Industrial Functional Safety, Lifetime-Monitoring und der Unterstützung industrieller Ethernet-Protokolle (wie z.B. TSN) Rechnung.

Neben neuen Märkten ist ein Treiber für ASICs aber auch die große Auswahl an Halbleiterprozessen, die mittlerweile zur Verfügung stehen. Es ist nicht für jedes Projekt sinnvoll oder nötig, die jeweils modernste Technologie zu wählen. Vielmehr ist es wichtig, den Prozess auf die Anwendung abzustimmen.

Wünscht der Kunde ein rein digitales ASIC mit mehreren Millionen Logikgattern und schnellen Interfaces wie DDR5, so macht ein 7-nm-ASIC vermutlich Sinn. Für die oben genannten Anwendungen sind jedoch oft andere Technologietreiber wichtiger. Ist es z.B. gewünscht, Flash-Speicher auf dem ASIC zu implementieren, so ist es generell sinnvoll, ältere Technologien bis ca. 40 nm zu wählen, da Flash im Moment nicht für die kleinsten Technologien zur Verfügung steht.

Zudem wird die Integration von Digitalteil und Analog- sowie HF-Teil immer wichtiger. Auch dies hat einen großen Einfluss auf die gewählte Technologie. So bieten mittlerweile alle großen Foundries HF- und Mixed-Signal-Erweiterungen für ihre CMOS-Prozesse an, mit denen spezielle Halbleiterstrukturen und passive Komponenten für HF- und Analoganwendungen implementiert werden. Da HF- und Analogschaltungen nicht unbedingt von minimalen Transistorgeometrien profitieren, wählt man für solche Anwendungen generell größere CMOS-Prozessknoten (180 bis 40 nm). Socionext bietet Design-Services für Custom-Analog- und HF-Blöcke für Kundenprojekte an.

Auch muss ein ASIC heute nicht komplett neu entwickelt werden. Mittlerweile ist der Markt für IP-Blöcke sehr umfangreich. Ein ASIC-Anwender kann viele Standardfunktionalitäten (z.B. ADCs, DDR-Speicherschnittstellen, USB-Schnittstelle, ARM-Cores) als IP einkaufen und sich dann nur auf die Entwicklung der eigenen User-Logic konzentrieren. Im Endeffekt spart der Einsatz von IP Entwicklungskosten und -zeit und mindert das Designrisiko.

Generell gesagt sind ASICs immer dann von Vorteil, wenn eine hohe Integrationsdichte erreicht werden soll. Es ist möglich, verschiedenste Funktionen (Digital, Analog, HF) auf einem einzigen ASIC-Die zu implementieren. Man kann also seine Stückliste, d.h. die Anzahl der Bauteile in einem Produkt, reduzieren. Zudem haben ASICs in jedem Fall geringere Stückkosten, verglichen mit z.B. FPGAs. Natürlich erkauft sich der Anwender dies durch höheren Entwicklungsaufwand und -kosten. Daher macht eine ASIC-Entwicklung bei größeren Volumen Sinn, wo die Einsparnisse im Stückpreis die initialen Entwicklungskosten kompensieren.

Mancher Kunde entscheidet sich für ein ASIC aber auch aus anderen Gründen. Im ASIC kann per Definition anwenderspezifische Funktionalität implementiert werden, die entweder so am Markt nicht erhältlich ist oder das eigene Produkt um USPs (Unique Selling-Points) erweitert. Ein ASIC kann also dazu beitragen, ein Produkt klar von Wettbewerbern zu unterscheiden.

Der Einsatz eines ASIC in seinem Produkt bietet dem Kunden auch eine gewisse Sicherheit, dass das eigene Produkt nicht einfach kopiert werden kann. Da ASICs per Definition kundenspezifisch sind, kann man diese nicht einfach am freien Markt kaufen, was potenzielle Nachahmer abschreckt. Zusätzlich gibt es auch die Möglichkeit, ein ASIC mit Schutzmechanismen gegen Reverse Engineering zu schützen, sodass es nicht oder nur schwer möglich ist, dieses ASIC zu kopieren. Da Produktpiraterie seit Jahren zunimmt, ist dies für manche Kunden ein gewichtiger Grund, ein ASIC zu entwickeln.

Auch nach 40 Jahren behalten ASICs ihre große Bedeutung im Halbleitermarkt. Gestiegene Entwicklungskosten bedeuten nicht zwangsläufig, dass ASICs nur für die Big Player da sind. Eine Vielzahl von Halbleitertechnologien steht heute zur Verfügung, die auch preiswerte Designs zulassen. Zudem haben sich in den letzten Jahren neue Märkte gebildet, die für den Einsatz von ASICs prädestiniert sind.

Der ASIC-Spezialist

Socionext ist seit den Anfängen der ASIC-Entwicklung in den 1980er-Jahren (damals noch als Fujitsu Semiconductor) mit dabei. Das Unternehmen hat alle Entwicklungen im ASIC-Bereich mitgemacht, ist mittlerweile fabless und als solches weltweit unter den größten ASIC-Anbietern. Durch die Kombination aus fortschrittlicher, stromsparender Design-Methodology, speziellem, Silicon-Proven IP und Know-how bzgl. Analog- und Subsystem-Design ist Socionext ideal positioniert, die Anwendungen zu unterstützen, die das Wachstum im ASIC-Markt vorantreiben.