淺談soc技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展-文庫吧
2025-06-02 19:14 本頁面
【正文】 路資源、具有用戶可編程的能力外，還具有將器件插在系統(tǒng)內(nèi)或電路板上就能對其進(jìn)行編程或再編程的能力。這種現(xiàn)場可編程和資源重復(fù)配置技術(shù)為設(shè)計者進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)提供了可利用的最新手段。采用片內(nèi)可再編程技術(shù)，使得片上系統(tǒng)內(nèi)硬件的功能可以像軟件一樣通過編程來配置，從而可以實時地進(jìn)行靈活而方便的更改和開發(fā)，甚至可以在系統(tǒng)運(yùn)行過程中進(jìn)行再配置，使相同的硬件可以按不同時段實現(xiàn)不同的功能，提高了系統(tǒng)的效率。這種全新的系統(tǒng)設(shè)計概念，使新一代的SOC具有極強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性。它不僅使電子系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)以及產(chǎn)品性能的改進(jìn)和擴(kuò)充變得十分簡易和方便，而且使電子系統(tǒng)具有適應(yīng)多功能的能力。要縮短設(shè)計周期，必須向公司購買IP，可減少重復(fù)勞動，提高效率，節(jié)約開支，降低成本。由于采用SOC，可減少外圍電路芯片，也降低了整機(jī)的成本。二、SOC芯片技術(shù)的發(fā)展趨勢隨著電子技術(shù)開發(fā)應(yīng)用對集成電路IC需求量的擴(kuò)大和半導(dǎo)體工藝水平的不斷進(jìn)步，超大規(guī)模集成電路VLSI技術(shù)迅猛發(fā)展。當(dāng)前的半導(dǎo)體工藝水平己經(jīng)達(dá)到了亞微米水平并正在向50nm以下發(fā)展，器件特征尺寸越來越小，芯片集成規(guī)模越來越大，數(shù)百萬門級電路可以集成在一個芯片上，芯片尺寸已從邏輯限制變?yōu)楹副P限制，我們必須找到與常規(guī)集成電路設(shè)計思想不同的設(shè)計方式，它就是新世紀(jì)IC設(shè)計的主流技術(shù)。SOC是微電子設(shè)計領(lǐng)域的一場革命，從整個系統(tǒng)的角度出發(fā)，把智能核、信息處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計緊密結(jié)合起來，在單個或少數(shù)幾個芯片上完成整個系統(tǒng)的功能，既我們可以把越來越多的電路設(shè)計在同一個芯片中，這里面可能包含有中央處理器(CPU)，嵌入式內(nèi)存(Embedded memory)、數(shù)字信號處理器(DSP)、數(shù)字功能模塊(Digital function)、模擬功能模塊(Analog function)、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/DC, D/AC)以及各種外圍配置(USB, MPEG)等等，這是新發(fā)展的SOC技術(shù)。SOC技術(shù)的研究、應(yīng)用和發(fā)展是微電子技術(shù)發(fā)展的一個新的里程碑。SOC能提供更好的性能、更低的功耗、帶來了電子系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用的革命性新變革，可廣泛應(yīng)用于移動電話、硬盤驅(qū)動器、個人數(shù)字助理和手持電子產(chǎn)品、消費(fèi)性電子產(chǎn)品等。SOC是21世紀(jì)電子系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的新平臺。從應(yīng)用角度劃分SOC有三種類型:專用集成電路型SOC、可編程SOC和OEM型SOC。目前己有幾家供應(yīng)商能夠提供可編程SOC，其中最為著名的有Atmel. Xilinx和Altera三家公司。從全球市場發(fā)展趨勢來看，從1995年開始，SOC在集成電路市場中所占比例正在穩(wěn)步增長，到2007年將接近四分之一。SOC的增長速度也一直高于集成電路平均增長速度。 SOC的應(yīng)用市場，通信與消費(fèi)類產(chǎn)品穩(wěn)居前兩位，隨后依次為數(shù)據(jù)處理，和汽車電子。因此，如何根據(jù)市場的需求，從應(yīng)用出發(fā)，推導(dǎo)出集成電路產(chǎn)品的設(shè)計規(guī)格，確定設(shè)計要求是我們需要解決的重要問題。三、SOC芯片技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)（一）SOC設(shè)計基礎(chǔ)是IP核復(fù)用，有效地復(fù)用IP核成為SOC發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。建立IP核標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)布IP核的基礎(chǔ)設(shè)施，使IP核獲取渠道暢通。一個SOC芯片可能包含上百個IP核，沒有一家公司或企業(yè)可以完全擁有所需要的IP，為適應(yīng)上市時間的要求，從外界獲得IP核已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急，如果這樣的渠道不暢通，IP核用戶不能及時得到他所需要的IP，勢必成為阻礙SOC工業(yè)發(fā)展的瓶頸。解決這一問題的辦法就是建立IP核標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)布IP核的基礎(chǔ)設(shè)施。虛擬元件交易門戶VCX(Virtual Component Exchange)、虛擬元件交易門戶Damp。R (Design amp。 Reuse)等是從事IP電子商務(wù)的組織，使IP核的交易在一種有效的、國際化、開放的市場基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)進(jìn)行，從而提高IP的交易效率促進(jìn)遠(yuǎn)程IP的采購與銷售，并為IP的交易提供法律和業(yè)務(wù)方面的服務(wù)。（二）SOC對EDA提出更高的要求，建立可重構(gòu)SOC創(chuàng)新開發(fā)平臺與設(shè)計工具研究。隨著微電子集成度的提高，SOC對EDA提出更高更苛刻的要求，從目前來說，滿足SOC設(shè)計軟件開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)前EDA行業(yè)的一個主要研究課題。這個問題不難理解，因為EDA技術(shù)是受需求驅(qū)動而發(fā)展的，總體來說，EDA產(chǎn)品總是要落后同一時代的尖端設(shè)計需求。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，EDA技術(shù)必然吸收信息技術(shù)的營養(yǎng)，從而突破設(shè)計上的時空限制，完善軟、硬件協(xié)同設(shè)計技術(shù)SOC的設(shè)計流程比傳統(tǒng)的IC設(shè)計復(fù)雜得多，需要的工具和語言也更加多樣化。一個統(tǒng)一的多用途語言就可減少這種麻煩，在設(shè)計流程中一個部分的代碼可在另一個部分復(fù)用，這就可以加速SOC的設(shè)計過程，并減少出錯的可能。3．SOC對算法和內(nèi)部電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提出更高的要求。在新一代SOC設(shè)計領(lǐng)域，需要重點突破和創(chuàng)新的問題還包括實現(xiàn)系統(tǒng)功能的算法和內(nèi)部電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)二個方面。縱觀微電子技術(shù)的發(fā)展史，每一種算法的提出都會引起一場
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