ASIC - zanikający rynek czy szansa na wzrost?
| Gospodarka ArtykułyNa przekór pojawiającym się głosom, iż układy ASIC są technologią zanikającą, rynek ten nadal generuje duże dochody. Pomimo spadku liczby nowych konstrukcji, wartość sprzedaży układów ASIC, jak i ich funkcjonalność stale wzrastają. W 2006 roku łączna wartość rynku układów ASIC (Application Specific Integrated Circuit) wyniosła 23 mld dol. W latach 2002-2007 sektor ASIC rozwijał się w szybszym tempie niż cały rynek półprzewodników. Analitycy są jednak zgodni, że nie jest to wzrost na oczekiwanym poziomie, a producenci mają trudności z uzyskaniem zadowalającego zwrotu inwestycji.
Takie firmy jak LSI Logic, Fujitsu, NEC, Oki, czy Toshiba zredukowały lub całkowicie wstrzymały swoje zaangażowanie w tę technologię z powodu niskiej sprzedaży układów tego typu. Obecnie ok. 50 producentów nadal jest aktywnie zaangażowanych w produkcję ASIC. Wśród nich najważniejsi to Texas Instruments, IBM, STMicroelectronics, NEC, Freescale, Fujitsu, Sony, Renesas czy Agere. Najprężniej rozwijającymi się segmentami rynku są telefony komórkowe, konsole do gier oraz urządzenia sieciowe.
Rynek pełen zmian
Pogorszenie wyników sprzedaży firm znalazło swoje odbicie w mniejszej liczbie projektów realizowanych z wykorzystaniem tej technologii. Model biznesowy związany z układami ASIC przechodzi ciągłe zmiany, gdyż jest dostosowywany do aktualnych wymagań rynku. Producenci ASIC konkurują nie tylko z wytwórcami układów programowalnych, ale także z rosnącą liczbą aplikacji typu ASSP (Advanced Solid State Photonics). Zmiany w podejściu do konstruowania tego typu rozwiązań przejawiają się głównie w coraz większym stopniu skomplikowania układów, zarówno pod względem sprzętowym jak i programowym. Układy ASIC stanowią duży rynek, w ramach którego znajdują się zarówno jednostki robione w pełni na zamówienia, programowane w procesie produkcji, zbudowane z komórek standardowych, układy matryc bramkowych oraz strukturalne. Dynamika rozwoju poszczególnych segmentów różni się od siebie. Systemy zbudowane z matryc komórkowych (cell-based) notują wzrost zainteresowania, natomiast rozwiązania typu matryc bramkowych są wypierane przez strukturalne ASIC. W celu zwiększenia konkurencyjności układów produkowanych na zamówienie producenci wprowadzają na rynek coraz nowsze rozwiązania, takie jak ASSP nowej generacji, złożone DSP czy FPGA o dużej wydajności. Nowe produkty obsługują także nowoczesne technologie, takie jak Internet Protocol TV czy WiMax.
Problemy z ASIC
Pierwotnie, układy ASIC produkowane były przez firmy typu OEM w celu wsparcia produkowanych przez nie urządzeń. Duża część firm nie jest jednak w stanie dostatecznie zamortyzować kosztów oraz ryzyka związanego z konstrukcją układów scalonych o ściśle określonym przeznaczeniu. Jest to o tyle istotne, że koszt wyprodukowania nowego układu może dochodzić do dziesiątek milionów dolarów. Z biegiem czasu model ten uległ więc zmianie, ponieważ korzystniejszym dla wielu firm rozwiązaniem jest zlecenie zewnętrznej firmie zaprojektowania określonego układu. Z ekonomicznego punktu widzenia, firmy działające na rynku półprzewodników mogą uzyskać większy zwrot kosztów, sprzedając dany układ scalony lub jego modyfikacje wielu odbiorcom. Problemem jest natomiast cena układów najnowszej generacji, zarówno w technologii ASIC, jak i ASSP oraz FPGA. Koszt ten stale rośnie, stając się przez to nieosiągalnym dla dużej części odbiorców. Nakłady ponoszone na opracowanie architektury, weryfikację oraz stworzenie masek sprawia, iż przy obecnych realiach rynkowych firmom zaangażowanych w produkcję ASIC trudno jest osiągnąć satysfakcjonujący zwrot inwestycji.
A jednak szansa?
Rys. 1. Liczba nowych układów ASIC w kolejnych latach
Innym czynnikiem, który trzeba wziąć pod uwagę decydując się na użycie technologii ASIC jest wpływ złożoności układu, jego sposobu działania, powierzchni oraz mocy, na czas rozwoju i wprowadzenia produktu na rynek. Każda unikalna funkcja analogowa, cyfrowy algorytm lub dodatkowo zwiększona programowalność, może stanowić o atrakcyjności układu, ale zagraża też uzyskaniu szybkich zysków.
Układy ASIC są najczęściej wydajne i zaspokajają jedną z fundamentalnych potrzeb każdego przedsiębiorstwa działającego na rynku elektroniki, którym jest zróżnicowanie produktu pod kątem sprzętu. Firmy chętnie korzystają z rozwiązań ASIC jeśli na rynku nie ma odpowiednich standardowych produktów oraz gdy zależy im na innowacyjności, a także unikalności projektu.
Wyzwania na przyszłość
Mimo dobrych prognoz finansowych, przed branżą ASIC staje jeszcze wiele wyzwań. Według analiz firmy Gartner, w połowie lat 90. rocznie powstawało ponad 10 tys. nowych układów ASIC. Po roku 2000 liczba ta drastycznie spadła do niewielu ponad 3000.
Producenci powinni starać się zmniejszyć koszt tych urządzeń poprzez opracowanie lepszych, bardziej wszechstronnych standardów projektowania. Ponowne wykorzystanie wiedzy wyniesionej ze zrealizowanych projektów pozwala opracowywać nowe układy na poziomie funkcjonalnym, a nie na poziomie pojedynczych tranzystorów.
Zapotrzebowanie na układy produkowane na zamówienie nie powinno słabnąć, jednak ważną kwestią jest czy producenci mogą dostarczać te układy w atrakcyjnych cenach. Niespełnienie tego warunku może spowodować przestawienie się odbiorców na rozwiązania standardowe, co odbije się negatywnie na rynku ASIC.
Jacek Dębowski
