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お金を積んでも手に入らないもの～ASIC開発を支える、アナログ・ミクストシグナルIP～
ASIC開発でリスク・開発工数を抑えることは誰もが望む重要ポイントであることは言うまでもありませんよね。そのためにはチップ開発におけるIPがどれほど重要かということをエンジニアの方は理解しておくべきです。
IPがチップ開発に欠かせないものであり、その背景によりIPベンダーが多く現れたことによって、チップベンダーの開発における選択肢が増えていることを前回の記事（ASIC設計におけるIPコアの重要性）でお伝えしました。
しかし、確かにIPを提供している企業が増えていますが、その内訳を見ると、IPのタイプによって大きな温度差があります。
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通常、半導体設計で使われるIPはデジタルコア、アナログコア、ミクストシグナルコアの大きく分けて三つに分類されます。デジタルコアのIPはプロトコルや標準規格に準拠する機能モジュールとして、フロントエンドの設計エンジニアによって設計されます。作業フローはほかの機能モジュールと何ら変わらないため、専門のIPベンダーでなくても、受託請負のサービスベンダーでも自社IP製品を出したりしています。これとは対照的に、アナログやミクストシグナルコアの場合、全く状況が異なります。
アナログやミクストシグナルIPの設計にはまず専門知識を持つエンジニアが必要なのは言わずもがなですが、この分野のエンジニアを育てるのにデジタル分野よりも時間がかかり、また高度な技術レベルと経験が必要だったりするため、設計できる人数自体が少ないです。また、デジタルコアの場合、シミュレーションによって動作確認ができれば、製品として販売ができ、お客様もある程度安心して購入できますが、アナログやミクストシグナルコアの場合はテストチップまで作らないと正常動作の裏付けができない、あるいはデジタルコアとのインターオペラビリティを確認するためにデモシステムを作らないといけない等で作業が発生し、非常にコストがかかります。さらに、ファブやプロセスノードが少しでも違うと、ポーティングが必要になり、場合によってはデジタルコアの新規開発よりも費用がかかります。このような理由で、アナログやミクストシグナルコアのベンダーが少ないため、デジタルコアは複数の選択肢があるのに対して、アナログやミクストシグナルコアは特に新しい規格に対応するコアはお金を積んでも手に入らなかったりします。
このようなアナログやミクストシグナルコアですが、ASIC/SoCにとって必要不可欠なものでもあります。通信向けチップであれば、Giga EthernetのPHYがないと通信できませんし、マルチメディア向けチップであれば、HDMIのPHYがなければ画面に何も映りません。モバイルや車載向けチップであれば、カメラ、ディプレイやストレージとのデータ転送にC-PHY/D-PHYやM-PHYが必要だったり、ストレージやハイパフォーマンスコンピューティング向けチップであれば、高速なデータ転送でSerDesが必要だったりします。従って、ASIC開発ではチップベンダーによる、必要な時に必要なアナログやミクストシグナルコアを見つける「調達力」が重要となるのではないでしょうか。
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