瑞薩公司執(zhí)行副總裁 Sailesh Chittipeddi 接受了半導體知名技術分析機構 semiengineering（簡稱 SE）的采訪，談論了終端市場的變化，以及 MCU 的新的技術拓展和公司戰(zhàn)略。
SE：在過去幾年里，瑞薩已收購多家公司，其目標是什么？
Chittipedi：我們的目標很簡單，就是創(chuàng)建一個行業(yè)領先的解決方案供應商來解決工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、基礎設施和汽車市場的問題。我們正通過收購提高我們在四個特定領域（功率、傳感、連接和驅動）的地位，從而提高我們在嵌入式處理領域的市場領先地位。從歷史上看，盡管瑞薩確實向其他市場銷售 MCU，但主要專注于汽車行業(yè)。自 2019 年以來，我們已將公司重新定位為兩個主要業(yè)務部門 —— 汽車和物聯(lián)網(wǎng)及基礎設施事業(yè)部（IIBU）。如今，IIBU 通過有機增長和收購 Intersil、IDT、Dialog 以及現(xiàn)在的 Celeno，已經(jīng)成為公司更大的業(yè)務部門。
SE：未來沒有哪一種芯片會主導一切，因為我們會看到很多甚至是來自大型芯片制造商的異構設計。這與你的戰(zhàn)略有什么關系?
Chittipeddi：是的，我們看到很多人工智能、邊緣或終端人工智能公司的創(chuàng)業(yè)活動，其中一些創(chuàng)業(yè)活動針對特定的工作負載進行了優(yōu)化。其中很大一部分是關于 AI 和邊緣計算。但這不僅僅是關乎 AMD 和英特爾等公司的 CPU，英偉達的 GPU，或谷歌和其他公司的 TPU。隨著處理器變得越來越復雜，你需要更多的數(shù)字多相控制器和內存接口，我們把自己看作這些核心處理器供應商的附加機會。
SE：過去的想法是將終端設備直接連接到云端，因此隨著邊緣計算的成熟，會發(fā)生什么變化？
Chittipeddi：發(fā)生了很多事情。一個是人工智能的到來和微型機器學習的 MCU 應用。某種級別的人工智能功能可以在 MCU 中實現(xiàn)。下一級別是 NPU。NPU 是多線程的，但無論是多核 CPU 還是 NPU 面臨的挑戰(zhàn)是成本的增加。MCU 有局限性，因為它們通常是單線程的，這意味著你必須等待一個操作完成，然后才能進行下一個操作。FPGA 的優(yōu)點是有并行線程來實現(xiàn)多線程。這是一種非常低成本的方法，每個部件不到 50 美分，而且功耗極低。它適用于大約 5000 個柵極，具有 1000 到 2000 個查找表（lookup table）。
SE：那么你認為未來會怎樣？芯片會進一步分解成更小的部件嗎？還是會達到一個極限，即很難集成所有部件？
Chittipeddi：某種級別的集成總是需要的，這將取決于工作負載。分解芯片的原因是取決于你想要做什么。因此，對于某些類型的工作負載，MCU 可能就足夠了。對于其他類型的工作負載來說，你可能需要一個人工智能優(yōu)化的芯片。以語音應用為例，可能需要特定的 NPU。而對于視覺人工智能，你可能需要另一個類別的芯片。
SE：現(xiàn)在越來越難區(qū)分什么是 MCU，什么是不同類型的處理器，尤其是當你增加了片外內存和增加了位數(shù)，以及當你將它們與其他類型的芯片集成到封裝中時。那么背后的主要驅動因素是什么？
Chittipedi：從高級別的角度來看，它以最低的功耗實現(xiàn)了最大的計算能力。因此，你需要知道你需要什么樣的計算能力，以及它是否針對工作負載進行了優(yōu)化。就你的觀點而言，無論是數(shù)據(jù)中心端還是邊緣端的內存帶寬都是一個主要限制因素，我們的解決方案提供了最高密度的芯片內存，但在某些情況下，片外內存更有意義。但最終的因素仍然是最低的功耗。當談到連接性時，問題變就成了‘你是把連接性放在芯片上，還是放在芯片外？’但是，如何優(yōu)化功耗必須從系統(tǒng)級別上來解決。也許這意味著一個芯片可以做所有的事情，也許并沒有那么理想。如果傳感器網(wǎng)絡將用于偏遠地區(qū)，也許你會想使用窄帶物聯(lián)網(wǎng)，而如果傳感器網(wǎng)絡用于居家環(huán)境中，你會選擇 Wi-Fi 或藍牙。對于工業(yè)領域來說，可能是 Wi-Fi 6，它正開始進入這一領域。
SE：這里的一個重大變化是不再有很多幾十億個單位的設計，而是一個接一個的“衍生”產(chǎn)品。那么你如何建立足夠的靈活性來最大化投資呢？
Chittipeddi：我們確實看到不斷強調最大化芯片的堆疊，并使用內核嵌入式處理平臺的多種封裝選項。我們還看到應用程序特有的接口被用于某些情況，人工智能正在進入這個領域。從設計的角度來看，最先進的節(jié)點上發(fā)生的變化需要軟硬件結合。現(xiàn)在，對于更復雜的芯片，你幾乎必須以并行的方式進行，而對于 MPU 你最好有一定的并行性，否則你會陷入麻煩，因為產(chǎn)品開發(fā)周期太長了，所以不這樣做是不行的。
SE: 那么這一切是如何開始改變 MCU 呢?
Chittipeddi：最初，所有這些公司都在做專有內核，你有硬件和軟件為客戶提供完整的解決方案。通過 Arm，我們創(chuàng)建了一個生態(tài)系統(tǒng)，在這個生態(tài)系統(tǒng)中你可以使用更靈活的軟件包。最近，我們的 RISC-V 產(chǎn)品在 MCU 方面取得了進展，這是我們?yōu)榱藘?yōu)化電機控制應用最早的產(chǎn)品?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)推出了用于語音應用的 RISC-V。好處是我們可以將這一概念延伸到其他領域，比如 RISC-V 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關 MPU。MCU 和 MPU 的轉變需要一個過程，隨著時間的推移，它們將適應所有三種內核 —— 專有內部內核，ARM 內核，以及基于應用和區(qū)域特定需求的 RISC-V 內核。
SE：是否有足夠的商用設計工具，或者你需要自行開發(fā)它們？
Chittipeddi：我們依賴于第三方的 RISC-V 內核。但是我們正在自行開發(fā) RISC-V 內核，以便可以根據(jù)我們的需求優(yōu)化它們。
SE：如果你有編譯器，那么你就可以迅速優(yōu)化它們，對嗎?
Chittipeddi：是的，但我們別無選擇。有些客戶想保持技術“黑盒化”，如果你不支持他們，你就會陷入麻煩。但是，世界其他地區(qū)的客戶也不愿意支付 Arm 的專利費。此外，地緣政治敏感地區(qū)的客戶也擔心無法訪問 IP 一類的問題。對他們來說，RISC-V 是唯一的開放生態(tài)系統(tǒng)。因此，你必須在所有這些不同的環(huán)境中運行。
SE：你是否發(fā)現(xiàn)你的銷售對象與過去不同？
Chittipeddi：是的，有幾個原因。一個原因是新冠肺炎，它改變了很多事情。終端客戶與原始設備制造商之間的透明度發(fā)生了變化。所以現(xiàn)在我們可以更清楚地了解我們可以為他們構建什么。我們不是在和中間人打交道。透明度比以前要高得多，只是因為他們需要能力，他們不相信中間人告訴他們的話。第二個原因是這種增強用戶體驗的理念促使我們更直接地接觸終端用戶，這變得很重要。在新冠危機期間，另一個因素是云端實驗室。所以基本上，我們的客戶能夠自己在云端驗證他們的設備。
SE：除此之外，許多應用程序都非常強調可靠性。工業(yè)和汽車行業(yè)尤其如此，但即使是智能手機現(xiàn)在也應該能使用四年，如何提高可靠性？
Chittipeddi：對于 MCU 和 MPU，工業(yè)領域對安全性的需求越來越大，這是以前沒有的情況。與五年前相比，這是一個很大的變化。傳統(tǒng)上，這些要求來自汽車方面?？蛻粼絹碓较Ｍ谠O計中加入可靠性，并為關鍵任務應用提供冗余度。大多數(shù)領域都認識到快速響應市場需求對生存至關重要。傳統(tǒng)的工業(yè)客戶都有 15 到 20 年的生命周期。人們現(xiàn)在期待 7 到 10 年的生命周期，他們知道之后他們可能需要適應新一代設備。在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，你需要的安全性超出了使用 Arm 最新內核的標準 Trust Zone 產(chǎn)品。
SE：你所說的 7 到 10 年生命周期是因為行業(yè)正在從機械化轉向電氣化嗎？還是因為變化太快，他們需要與時俱進？
Chittipeddi: 是后者。變化正在迅速發(fā)生。能效、功耗和新系統(tǒng)的概念對人們來說越來越重要。他們意識到可持續(xù)性不僅僅是股價的幾個百分點。它必須成為一種生活方式，而這正在推動行為的改變，尤其是在工業(yè)領域。
SE：現(xiàn)在仍然只關注硅襯底，還是說更重視碳化硅和氮化鎵之類的材料?
Chittipeddi：這取決于應用程序、電壓和部件。對于大多數(shù)應用程序，硅、BCDMOS 和 LDMOS 工作依然良好。高于 100 伏，那么你就可以考慮使用氮化鎵來提高你所需要的功率效率。碳化硅在工業(yè)應用中還沒有發(fā)展到那個程度，而在汽車領域碳化硅則發(fā)展得更快，因為它們需要處理 1000 伏或更高的電壓。在這個領域，相對于 IGBT，碳化硅受到了更多的關注。
SE：鑒于所有這些變化，你將會有更多的收購，還是會依賴于有機增長？
Chittipeddi：外部世界其實是一個模擬的電路世界，我們缺少的是將它與外部世界聯(lián)系起來的部件。諸如傳感、功率、連接和驅動之類的東西。這四個組成部分對瑞薩至關重要，我們已經(jīng)用一種整體的方式將它們組合在一起。通過收購 Intersil，我們獲得了中端功率。通過收購 Dialog，我們獲得了我們需要的低功耗連接。我們通過收購 Celeno 獲得了更廣泛的連接部件。然后，驅動力就在瑞薩內部。我們還決定專注于三大垂直領域 —— 基礎設施、工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)。我們將始終密切關注具有戰(zhàn)略意義的收購，但我們相信從硬件角度來看，我們有推動有機增長的關鍵部件。
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