高通的芯片陽謀

過去幾年，高通在手機芯片根基扎實、PC芯片方面也在穩步推進、汽車芯片更是越战越勇，這就讓這家成立邁入四十年的芯片巨頭有了更多的想法。例如，近日傳出對Alphawave的收購，就會成爲他們更進一步的明顯信號。

在Arm有意收購這家Serdes巨頭的消息傳出之後，市場上也出現了高通評估收購Alphawave的報道。高通隨後發布一個公告稱，高通公司注意到 Alphawave IP Group PLC（“Alphawave”）近期的股價走勢，並確認正在考慮提出要約收購 Alphawave 全部已發行和將要發行的股本。但高通同時強調，不確定是否會提出任何確定報價，也無法確定提出確定報價的條款。

Alphawave IP Group 也對高通關於潛在要約的公告做出了回應，強調了其對战略方向的信心，並建議股東不要採取任何行動。Alphawave強調，高通是否會提出確定的要約還不確定，任何進展都將適時公布。

有行業人士直言，高通的這單收購，會帶來公司芯片實力的一次大飛躍。要分析其背後的原因，則要從這單潛在收購的核心產品Serdes說起。

Serdes是什么？

Alphawave 所做的主要工作是爲尖端制造業提供 SerDes，即串行器/反串行器，這是一種將數據轉換成串行流並轉回的電路。

衆所周知，比特（數據）通常會在不同的通道上同時傳輸，但有時將所有信號放在一個通道上是有意義的。將數據以串行比特的形式放在一個通道上。最好將這個比喻比作高速公路與當地街道。

通常情況下，數據並行傳輸，將需要處理的信號或數據傳送給芯片的各個部分。但當數據需要卸載時，將每個支路都連接到芯片外部會很低效。

相反，將一條大數據高速公路連接到一個通道中，將所有小數據位都傳輸到一條通道中才是合理的。這就是序列化，在這個比喻中，汽車（數據位）離开當地道路，然後上高速公路，行駛得更快、距離更遠。它們在目的地被反序列化，然後再次並行移動。

序列化是指單輛汽車駛上高速公路，而反序列化是指車輛駛離高速公路前往當地目的地。高速公路通常只爲最密集的信息流而建，而且速度更快，例如當 GPU 中的所有數據都進入內存或反之亦然時。

隨着我們走向一個不同封裝之間連接日益增多的世界，這些數據高速公路變得越來越重要。過去，當我們制造單片芯片時，數據主要在芯片本地移動（一系列緊密連接的旁路）；現在，當我們將兩個芯片連接在一起時，我們必須制造一條高速公路來連接封裝。這就是 SerDes 變得越來越重要的原因。

隨着未來向異構化方向發展，SerDes 的專業化是相當正確的舉措；由於芯片現在需要將並行數據轉移到封裝外的串行數據，SerDes 开始增加。SerDes 是核心 IP 產品，由於其對先進封裝的槓杆作用，它正在快速增長。

如英偉達能在GPU上做到那么傑出的表現，其Serdes產品 NVIDIA NVLink-C2C的貢獻功不可沒，AMD在這方面也有其獨特優勢。諸如博通、Marvelll甚至MTK等廠商能在AI芯片自研浪潮中獲得那么多業務，也與他們在Serdes方面的積累有着莫大的關系。

博通半導體解決方案集團战略與營銷副總裁Vijay Nagarajan在此前接受採訪的時候直言，SerDes 技術在 AI 基礎設施中發揮着至關重要的作用，有助於實現組件之間快速、可靠的通信。這些高速連接有助於保持強大的信噪比，確保各種產品之間的數據完整性。

“SerDes 需要確保信號從鏈路的一端傳輸到另一端，盡管電路中存在許多噪音，”Nagarajan 說道。“我們生產的每一塊連接硅片都需要 SerDes，而 SerDes 的質量使這些產品更具影響力和價值。”

綜上所述，毫無疑問的是，Alphawave 的 IP 必須具有一些優勢，例如高性能，才能解釋其他芯片專家的興趣，或者說它的股價已經縮水到很低，以至於成爲一個誘人的收購目標。從該公司過去五年的股價走勢以及公司團隊的背景看來，這可能兼而有之。

爲何是Alphawave ？

如文章开頭所說，Alphawave 是Serdes領域的專家。他們的故事要從該公司的CEO兼聯合創始人 Tony Pialis 开始說起。

據介紹，Tony 在半導體行業擁有豐富的創業經驗，曾與他人共同創立三家半導體 IP 公司，包括 Snowbush Microelectronics Inc，該公司於 2007 年出售給 Gennum/Semtech，目前是 Rambus 的一部分。他還創立了 V Semiconductor Inc.，並擔任總裁兼首席執行官，該公司於 2012 年被英特爾公司收購。Tony 也於 2012 年至 2017 年期間擔任英特爾公司模擬和混合信號 IP 副總裁。

在英特爾任職期間，Tony 和他的團隊因成功交付基於英特爾 22nm 和 14nm 工藝技術的下一代以太網和 PCI-Express SerDes 解決方案而榮獲享有盛譽的英特爾成就獎。具體而言，Tony 和他的團隊爲英特爾提供了 22 和 14nm 的 SerDes 解決方案。

可以肯定的是，前沿开發並不容易，它非常棘手，尤其是對於混合信號設計而言。隨着 EDA 工具的擴展，設計數字電路已成爲一項棘手的任務，但 EDA 滿足了這一需求。模擬設計的擴展程度與數字設計並不完全相同，更糟糕的是混合信號甚至更加復雜。從模擬信號（連續函數）到數字信號的交叉設計非常困難，許多數字設計師認爲這是黑魔法。

因此，混合信號設計很難；在混合信號領域取勝則更具挑战性。這正是 Tony Pialis 和他的團隊所做的。

從過去的資料可以看到，Alphawave 是首批在 TSMC N3E 工藝上實現 112 NRZ/PAM4 的公司之一，並且通常是每個節點上首先實現相應產品的廠商。值得一提的是，他們在這個賽道的關鍵競爭對手是 Synopsys，它是全球領先的EDA公司，也是全球領先的IP 公司。

Alphawave 聚焦於一種制作 SerDes 的新方法——專注於數字 SerDes 解決方案而不是模擬解決方案。他們的解決方案比其他數字 DSP 產品更加數字化，而傳統的模擬解決方案至今仍被廣泛使用。重要的是，Alphawave 可以利用數字設計的吸引力來提供比以前的模擬設計更好的功率、性能和面積解決方案。下圖則展示了模擬與 DSP 解決方案的兩種比較。重要的是，數字 DSP 設計可以更靈活地適應不同的吞吐率，並且隨着工藝的縮小而更好地擴展。

從更高層次來看，DSP 擁有更多噪聲校正、放大和其他技巧，隨着芯片的不斷縮小，這些技巧可以更好地擴展到更高的性能水平。這套復雜的工程解決方案不僅僅是傳統的模擬設計，而且是混合信號的組合。特別是隨着更多數字工藝的增加，通道平坦化、降噪和再現技術也在不斷擴展。而對工藝的不敏感性意味着 IP 的標准化，以及向更小級別的半導體生產邁進，而不是每個新節點都採用模擬設計。

值得一提的是，Alphawave 的 IP 被納入 Lightmatter 本周發布的最新硅光子互連產品中，他們還在舊金山光纖通信會議與展覽會 (OFC) 上展示了包括 224 Gbps PAM4 SerDes 在內的產品。

不僅僅是傳統Serdes

對於高通來說，如果收購了Alphawave，能獲得不僅僅是其極具競爭力的Serdes產品，該公司其他方面的布局也會成爲公司未來在芯片市場更進一步的保障。

2022年，Alphawave 宣布以 2.1 億美元收購 SiFive 的 OpenFive 業務，這是公司發展史上的一個裏程碑。因爲通過這單收購，讓 Alphawave 從一家 IP 公司轉型爲一家服務公司。坦率地說，這可能會稀釋核心 SerDes IP 業務的利潤，但它可能會擴大收入機會以及 Alphawave 的雄心壯志。

Alphawave 也表示：“通過增加交付定制硅片（包括Chiplet）的能力，Alphawave 將成爲全球領先的連接解決方案提供商，並成爲唯一一家同時提供 IP 和硅片形式連接解決方案的純提供商，爲超大規模企業和主要半導體公司等全球最成熟的客戶提供服務。”

該公司表示，此次收購將使可供客戶使用的以連接爲重點的 IP 數量增加近一倍，從 80 個增加到 155 多個。作爲交易的一部分，Alphawave 還從 SiFive 獲得了 RISC-V 處理器 IP 的許可；就客戶而言，這筆交易將使 Alphawave 的客戶群從目前的 20 個增加到 75 多個，並增加了一個位於北美的超大規模客戶。

Alphawave 執行主席 John Lofton Holt 表示：“當我們在 2021 年完成 IPO 時，我們致力於通過部署籌集的資金繼續發展和加速我們的業務。這始於 2021 年收購 Precise-ITC，OpenFive 團隊的加入將進一步加速 Alphawave 的業務。”“Alphawave 現在可以向全球客戶提供捆綁的以連接爲重點的 IP 解決方案和定制硅片解決方案，例如chiplet。這將實現我們設想的規模和營收增長，但速度比我們預期的要快得多，同時在未來幾年繼續實現高增長和利潤率。”

Alphawave 總裁兼首席執行官托尼·皮亞利斯 (Tony Pialis) 補充道，公司希望开發和獲得“額外能力”，以在未來進一步擴張。

值得一提的是，Alphawave在同年還收購了光學DSP提供商Banias Labs。通過這單收購，這項收購帶來了獲驗證硅（silicon-proven）領域的光學DSP技術，擴展Alphawave產品組合並加強其產品路线圖；Bania Labs技術將擴展Alphawave市場空間和深化Alphawave與北美領先的超大數據中心客戶的商業合作關系；Alphawave還承諾成爲一家數據中心連接全方案和先進技術的PAM4和相幹DSP產品組合行業領導者。

在收購之後，公司於一周前帶來了首批產品—— 3nm 數字信號處理器 (DSP)，作爲 PAM4 的已知優良芯片以及用於 800G 和 1.6T 鏈路和有源銅纜的新興 Coherent-lite 調制。

Alphawave Semi 首席執行官 Tony Pialis 表示：“連接產品集團的成立是一項重大成就，因爲它使我們能夠以任何領先的超大規模企業所需的方式與他們合作。”“如果他們需要定制系統的 IP 子系統或芯片，我們可以提供。如果他們希望我們定制开發硅產品，我們可以做到。現在，如果他們想購买由我們的尖端技術支持的標准連接產品，我們也可以提供。這個集團是一項重要的战略資產，我很高興以此爲標志，進一步推進 Alphawave Semi 成爲 AI 連接和計算領域下一個半導體領導者的使命。”

由此可見，如果收購成功，高通能夠將將其許多產品至關重要的技術引入內部。SerDes 芯片有助於促進智能手機、筆記本電腦和高通爲其提供硅片的許多其他設備內部的數據傳輸。這些芯片和技術甚至能然高通在數據中心芯片市場卷土重來。