The Digital Tsunami

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Gli ultimi due anni (2000 e 2001) sono stati decisamente anomali per il mondo dei semiconduttori. Il 2000 è stato caratterizzato da tassi di crescita decisamente alti, per cui un rallentamento appariva inevitabile. L’anno successivo il rallentamento si è trasformato in una discesa a precipizio. La causa secondo Malcom Penn, Ceo di Future Horizons, è stata la concomitanza di tre fattori distinti: collasso dell’economia statunitense (e generale debolezza dell’economia mondiale), sovracapacità produttiva, maturazione di mercati quali quelli dei personal computer e dei telefonini che erano stati, negli anni precedenti, importanti “volani” per la crescita. Dopo questi due anni di saliscendi, il 2002 dovrebbe segnare un graduale ritorno alla normalità. Per quanto riguarda il 2003 e il 2004, Malcom Penn si è dimostrato particolarmente ottimista: i forecast riportati in figura 1 mostrano le previsioni per il 2003, oltre a quelle per gli anni successivi. “Anche se – ha avvertito Penn- verso la fine del 2004 e l’inizio del 2005 i dati potrebbero tornare in rosso”.

I motori della crescita

Gli elementi alla base della crescita prevista per i prossimi due anni sono essenzialmente due. Il primo è rappresentato dalla capacità delle società di cavalcare la seconda ondata digitale cui si faceva riferimento nel sommario mettendo a punto tecnologie e processi mediante i quali realizzare prodotti sempre più convergenti e connessi. Prodotti che spaziano dai set top box ai Pda (Personal Digital Assistant), dai lettori Dvd ai lettori Mp3 per arrivare agli apparati di nuova generazione di cui il “Pc sul telefonino” di produzione Hitachi rappresenta un esempio (si veda la figura 2). Il secondo elemento, di natura più strategica, è rappresentato dalle capacità dell’azienda di adeguarsi in modo rapido ai veloci mutamenti imposti dal mercato. Durante l’International Forum di Rabat, alcune tra le più importanti aziende nel settore dell’elettronica (STMicroelectronics, Sony, Nec, Thales Group, Agilent Techologies, Infineon Technologies, Hitachi Semiconductors, Agere Systems, Siroyan, Therma-Wave, Synopsys, Amkor Technology) hanno proposto la loro “ricetta” per restare sulla cresta dell’onda.

Un mondo sempre più Soc

La struttura del mercato dei semiconduttori, come detto all’inizio, è cambiata: si è passato da un mondo pilotato da applicazioni PC a uno in cui protagonisti indiscussi sono divenuti prodotti consumer e dispositivi di comunicazione sempre più connessi. Mentre l’accoppiata Wintel (Windows + Intel) è stata il “motore” della prima ondata tecnologica, i dispositivi Soc saranno il “core” della futura generazione di prodotti.
In base all’analisi fatta da Tsugio Makimoto, Corporate Advisor & Cto/Semiconductor Network Company di Sony, una soluzione basata su SoC per la realizzazione dei dispositivi portatili di domani può essere valida in alcuni casi, anche se non mancano i problemi: l’elevato costo della macchine di processo, il rallentamento della produttività in fase di progetto, il costo e la complessità dei test e altri ancora. In taluni casi Sony propone l’alternativa Sip (System in Package), una tecnologia che, consentendo l’”impilamento” (stacking) di vari tipi di dispositivi LSI, rende possibile la realizzazione di prodotti mobili dove la compattezza è un elemento critico, come ad esempio i telefoni cellulari o il walkman rappresentato in figura 3.
La progettazione platform – based è stato uno degli elementi centrali della relazione di Hito Hashimoto, senior vice president and executive general manager della divisione System Lsi Operations Unit di Nec. Secondo Hashimoto, un progettista di SoC, sfruttando queste piattaforme (formate in estrema sintesi da blocchi IP pre-progettati) può concentrare le proprie risorse sulla messa a punto delle funzioni da aggiungere alla piattaforma in modo da ottimizzare il progetto e ridurre il time to market.

“Sono parecchi – secondo Pasquale Pistorio, Ceo di STMicroelectronics – gli elementi che un’azienda deve possedere per realizzare dispositivi SoC, tra cui un ampio portafoglio di blocchi IP; un’offerta completa in termini di dispositivi analogici, digitali, mixed signal e di potenza, nonché memorie di tipo sia volatile sia non volatile; motori potenti come core DSP ed MCU, sia di tipo general purpose sia application specific; capacità di sviluppo software”. Inoltre, ha avvertito Pistorio, una società dedita alla realizzazione di SoC deve possedere un profondo know how a livello di sistema, adottare metodologie di progetto avanzate che siano in grado di integrare nel modo migliore possibile diversi blocchi IP e, non ultimo, possedere ampie risorse in termini di capacità produttiva in modo da poter rendere disponibili questi system on chip nei tempi previsti, nei volumi desiderati e a un prezzo competitivo. All’interno degli attuali e futuri System on chip sarà possibile, secondo Pistorio, dare espressione compiuta a un nuovo acronimo e a un nuovo concetto: CoC (Convergence on a Chip). A lungo attesa, la convergenza delle applicazioni multimediali/di comunicazione/di elaborazione in appliance destinate al mondo consumer si sta rapidamente materializzandosi e diverrà in tempi brevi uno dei volani della futura crescita del mercato.

L’importanza dei DSP

Per la realizzazione dei prodotti del futuro sarà sempre più necessario, secondo Adrian Wise, Chief Technical Officer di Siroyan, integrare elementi programmabili come appunto i DSP in modo, ad esempio, da poter gestire nella maniera più flessibile la grande varietà di standard audio e video (Mpeg-2/4, Dolby Ac-3, Mp3) e di comunicazione wireless (Gsm, Edge, Wcdma, 802.11 b,a,g, solo per citarne alcuni) che caratterizzano questi dispositivi. I Dsp dovranno essere caratterizzati da una maggiore efficienza in fase di compilazione, evidenziare un comportamento in tempo reale, essere in grado di gestire operazioni multitasking e disporre di funzioni di protezione della memoria. Secondo Wise, è necessario superare il concetto legato ai core hard (e alle relative limitazioni architetturali) e passare a un nuovo approccio, che prevede il ricorso a un’architettura fornita sotto forma di soft core sintetizzabili con configurazioni prevalidate, in modo da mettere a disposizione dei progettisti di SoC un Dsp che soddisfi le loro esigenze in termini di prestazioni, costi e dissipazione di potenza.

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