原创 吉芯模式：由软件厂商定义芯片功能

作者：陆楠，EDN China 记者  发表时间：2007-03-16

在获得Spansion和方舟科技的合作之前，吉芯电子这家嵌入式软件公司还默默无闻。在通过合作推出多媒体视频处理器之后，较之产品本身，更引人注目的是其与众不同的开发模式——软件公司定义功能交由IC设计公司硬件实现，我们权且称之为吉芯模式。

　　吉芯模式很容易被误解成先进行芯片的功能定义再通过电路设计来进行硬件实现，要是这样就根本没有什么特别——哪块芯片不是这样一个流程设计出来的呢？吉芯模式真正特别之处在于它改变了嵌入式软件公司和IC设计公司之间的关系。以往，软件公司是基于IC产品做开发，在吉芯模式中，软件公司从一开始就主导定义了芯片的功能，而IC设计公司则成为设计代工者。

　　让芯片公司依赖软件公司的理由

　　一个问题显而易见，哪一家IC设计公司会说自己无法定义芯片因而要依赖软件公司呢？吉芯电子首席执行官兼总裁杨心怀认为，要让IC设计公司接受吉芯模式，软件开发商需要具备几个方面的能力。首先是市场把握能力，要保障设计的芯片肯定能够卖掉而且卖的很好；其次是软件开发商必须具有基本的IC系统分析设计能力；再次是针对多媒体应用，嵌入式软件开发商必须具有OS和音、视频算法等基础软件的开发能力 
，以及中间件和应用软件的完整软件体系的开发能力。

　　此外，除了软件部分，软件公司的系统工程应用能力也很重要，需要了解PCB布版，系统的制造流程等。所有这些在设计阶段就要兼顾到，象吉芯S2100在IC设计过程中就定义好PIN脚的排列，提高了生产效率和良品率，其良品率达到97%。

　　在吉芯模式中，软件定义了目标市场，芯片规格，寄存器描述，启动代码等，而具体的逻辑设计和后段设计，则完全由IC设计公司完成。杨心怀强调，较之逻辑IP，软件IP更重要。你可以选ARM、也可以选MIPS，而无论你选哪种逻辑IP，没有软件什么也无法实现。软件定义芯片的核心理念是“应用为王”，而功能和应用的基础是软件而不是IC本身，没有软件的IC只能是沙子。既然是应用为王，那么用户需求肯定是重要因素。另外，从市场来看，软件订制芯片要比通用处理器更容易上量，更符合成本效益。

　　虽然，吉芯模式改变了传统的设计流程和分工，但杨心怀认为吉芯模式在软硬件相互磨合效率上比传统模式要更快。以往，IC设计过程中要不断进行逻辑验证，如果没有完整的软件始终无法全面的验证最终的系统。单个功能模块的验证通过了，并不代表多个功能模块协同工作就没有问题。而吉芯模式是所有master代码由软件公司完整提供，IC设计公司则负责单个功能模块的验证程序。这样，到FPGA的验证阶段已经是在跑完整的应用系统而非功能模块的验证。这种模式使得设计阶段减少了反复设计的机率，提高了设计效率。

　　软件厂商定义芯片产品不算越俎代庖

　　也许，吉芯模式会成为主流模式，但它未必会成为普遍模式。IC设计公司的一个趋势是“产品平台化”，当一些实力强大的IC设计公司，其内部的软件开发资源配置已经多于硬件开发时，他们对软件公司的依赖不会很多。但如果一家IC设计公司具备强大的硬件开发实力，却在用户端功能开发上有所滞后的话，要避免“好的芯片不等于好卖”，他们的确需要吉芯模式。IC设计公司可以请软件工程师来定义芯片，包括在公司内部成立软件开发部门，但在“专注性”上同嵌入式软件开发公司相比还是有差距的。Spansion拥有8000多位工程师，研发实力不可谓不强，他们也可以很轻易的在全球范围内寻找合作伙伴，但他们却选择了只有几十个人的吉芯公司来合作，这本身也说明了问题。毕竟，多数的IC设计公司还是将重心和有限的资源放在硬件设计上，其软件开发也主要是程序设计和模块功能应用的开发，他们的确需要用完整的功能软件来盘活他们的硬件资源。

　　CPU越标准，软件越自由

　　不可否认，吉芯模式得以出现，一个重要原因在于硬件架构朝向相对统一的方向集中，为软件开发创造了有利的局面。首先是32位嵌入式CPU逐渐向ARM和MIPS内核集中，其他的CPU内核将逐渐淡出市场，这就避免了前些年有几十种32位内核同时存在的混乱局面，这给嵌入式软件公司带来了空前的机遇，由软件来定义硬件的阻力相应的减少了。同时国内的IC设计公司已经明白，现在基于全球化的IP授权模式下的IC设计门槛已经逐步降低，设计一款32位嵌入式CPU已经不再困难，困难的是找准应用市场，也就是应用为王的概念，没有软件的CPU不具备任何的应用价值。

　　因此，杨心怀坚信吉芯模式将是未来消费电子等嵌入式CPU市场的主流模式，并称之为“在消费电子领域复制Wintel体系的模式”。Wintel体系的核心正是软件开发商根据市场的发展开发新的功能软件，反过来对于硬件开发提出要求。杨心怀认为，从硬件芯片带动软件开发过度到软件带动硬件，在PC领域在几年前就已经完成过渡了。在嵌入式应用领域，这个转变将在接下来的几年内完成。