Alla verkar överens om att Internet of Things leder till stora volymer för halvledartillverkare och kiselsmedjor, men de är också överens om att de allra flesta konstruktionerna kommer att göras på ganska ordinära tillverkningsprocesser. Frågan om vem som tjänar pengar är därför mer aktuell än någonsin.

Hittills har ju ofta nya teknologier baserats på nya processer. Mikroprocessorer har till exempel drivit processteknologin och gjort det möjligt både att bygga nya fabriker och tjäna pengar på de nyaste komponenterna. Men på senare tid har halvledartillverkare och kiselsmedjor haft allt svårare att ta ut hyfsade vinster på de senaste produkterna.

DATE 2016
Det här märks tydligt på årets europeiska EDA-konferens, DATE 2016. Alla talar om IoT och alla sätter sitt hopp till IoT när det gäller att skapa massor av nya konstruktioner och stora tillverkningsvolymer. Men ingen verkar riktigt våga tro på en tid då vinsterna kommer tillbaka. Någon kommer helt klart att tjäna pengar, men det blir förmodligen inte halvledarindustrin.

Orsaken är förstås att den absoluta huvuddelen av IoT-konstruktionerna konstrueras och produceras i extremt mogna processer, där konkurrensen är stenhård. Det talas ofta om 28 nm som en mogen process, men här handlar det snarare om 90 nm och i många fall ännu grövre geometrier.

Låg energiförbrukning
”Problemet” är att den här typen av process duger alldeles utmärkt i de flesta fall. Dessutom blir det bra mycket enklare att konstruera, både de digitala och analoga delarna. Man har också större frihetsgrader när det gäller optimeringen av analoga konstruktioner.

Som vanligt handlar det både om maskupplösning och om processberoende problem som läckströmmar. Den som konstruerar i en 90 nm CMOS-process av planartyp behöver inte tänka så mycket på ljusvåglängder och interferenser. En mask per lager räcker bra. Det är heller ingen egentlig nackdel ur energisynpunkt att köra äldre processer, åtminstone inte så länge de digitala prestanda är rimliga. Den som vill leka med tröskelspänningar eller göra andra finesser i full custom-teknik kan konstruera extremt strömsnåla konstruktioner

Mer ASIC
IoT innebär alltså inte att halvledarföretagen får det lättare att tjäna pengar. Däremot kommer IoT-konstruktionerna att fylla kapaciteten i uppskattningsvis tio fabriker och det är inte så illa i sig.

För EDA-företagen innebär däremot IoT fler konstruktioner, ökad försäljning av konstruktionsverktyg och större efterfrågan på färdiga konstruktionsblock. IoT ser faktiskt ut att väcka liv i den gamla ASIC-industrin, även om det inte längre handlar om grindmatriser och sea-of-gate-konstruktioner. Därför lägger också EDA-företagen mycket energi på att förbättra sina verktygs prestanda, även för gamla processer. EDA-företagen kan nog bli en av vinnarna på IoT-vågen.

En del stora också
Sedan skall man kanske inte glömma att det finns många varianter av IoT-konstruktioner. Alla dagens föreläsare har varit noga med att påpeka att en storlek inte passar alla. Det har funnits gott om jämförelser med klädstorlekar, där de stora volymerna finns i XS (ca 1 krona per komponent) och S (upp till 10 kronor per komponent). Men M och L är inte helt ovanliga (upp till 50 kronor per komponent) och det kommer även konstruktioner i XL och XXL och då krävs avancerade geometrier.

En fråga är förstås om programmerbar logik har någon roll att spela i IoT-sammanhang. Företag som Xilinx anser att det finns möjligheter, medan andra har svårt att tro på FPGA i den här typen av storvolymtillämpningar. Mycket beror säkert på kommunikationsbehoven, där företag som Xilinx har skapat sig en bra ställning.

Stor osäkerhet
Det enda säkra när det gäller IoT och halvledare för IoT är nog ändå att osäkerheten är enorm. Det finns gott om undersökningar och projektioner, men ännu så länge handlar väldigt mycket om förhoppningar och gissningar.

Möjligen kan man säga att det finns en sak till där alla är säkra och det gäller osäkerheten i mjukvaran. Den enorma mjukvaruexplosionen innebär att till och med relativt enkla tillämpningar innehåller förbluffande mängder mjukvara och en så pass komplicerad pryl som en modern bil innehåller ofantligt många rader kod. Att koppla samman massor av apparater med ofantliga mängder relativt otestad kod innebär nya intressanta möjligheter till problem.

Men det är en annan historia och den återkommer jag till.

Filed under: Göte Fagerfjäll