系統(tǒng)芯片soc設(shè)計(jì)(已修改)
2025-08-27 20:37 本頁面
【正文】 第八章 系統(tǒng)芯片 SOC設(shè)計(jì)SoC概述l SoC是系統(tǒng)級(jí)集成，將構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)的軟 /硬件集成在一個(gè)單一的 IC芯片里。l 它一般包含片上總線、 MPU核、 SDRAM/DRAM、FLASH ROM、 DSP、 A/D、 D/A、 RTOS內(nèi)核、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用程序等模塊，同時(shí)，它也具有外部接口，如外部總線接口和 I/O端口。通常， SoC中包含的一些模塊是經(jīng)過預(yù)先設(shè)計(jì)的系統(tǒng)宏單元部件（ Macrocell） 或核（ Cores） ， 或者例程（ Routines）， 稱為 IP模塊，這些模塊都是可配置的。SoC概述l 以超深亞微米 VDSM（ Very Deep Sub Micron） 工藝和知識(shí)產(chǎn)權(quán) IP（ Intellectual Property） 核復(fù)用（Reuse） 技術(shù)為支撐。l 是當(dāng)今超大規(guī)模集成電路的發(fā)展趨勢(shì)，也是 21世紀(jì)集成電路技術(shù)的主流，為集成電路產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的廣闊市場(chǎng)和難得的發(fā)展機(jī)遇。l 設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者面對(duì)的不再是電路芯片；而是能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能的 IP模塊庫(kù)。l 設(shè)計(jì)不能一切從頭開始，要將設(shè)計(jì)建立在較高的基礎(chǔ)之上，利用己有的 IP芯核進(jìn)行設(shè)計(jì)重用。l 建立在 IP芯核基礎(chǔ)上的系統(tǒng)級(jí)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)計(jì)方法從傳統(tǒng)的電路級(jí)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)?；靖拍頻 系統(tǒng)芯片：將一個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)部分集成在一個(gè)芯片上l 廣義：將信息獲取、處理、存儲(chǔ)、交換甚至執(zhí)行功能集成l 狹義：將信息處理、存儲(chǔ)、交換等功能集成 單芯片藍(lán)牙 SoC系統(tǒng)框架圖l 特征：含有實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能的 VLSI使用嵌入式 CPU和 DSP采用 IP核進(jìn)行設(shè)計(jì)采用 VDSM技術(shù)具有從外部對(duì)芯片編程的功能l SOC三大支撐技術(shù)：軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)IP設(shè)計(jì)和復(fù)用技術(shù)超深亞微米設(shè)計(jì)技術(shù)IP:IntellectualPropertyl IP:具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的經(jīng)過驗(yàn)證、性能優(yōu)化、可以被復(fù)用的功能模塊或子系統(tǒng)。l IP核， IP模塊，系統(tǒng)宏單元，虛擬部件l IP復(fù)用：對(duì)系統(tǒng)中的有些模塊直接用現(xiàn)成的 IP來實(shí)現(xiàn)SOC與集成電路設(shè)計(jì)的區(qū)別l 采用 IP設(shè)計(jì)方法，提高產(chǎn)能l 軟硬件同時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)試l 不同系統(tǒng)兼容l 集成度高，設(shè)計(jì)驗(yàn)證難l VDSM技術(shù)的采用使設(shè)計(jì)從面相邏輯轉(zhuǎn)向面相互聯(lián)l EDA工具還未成熟l 集成嵌入式軟件l 系統(tǒng)芯片：通過 IP核復(fù)用來提高設(shè)計(jì)產(chǎn)能，通過系統(tǒng)集成來涵蓋不同的技術(shù)，進(jìn)行混合技術(shù)設(shè)計(jì)，包括嵌入式、高性能或低功耗邏輯、模擬、射頻等技術(shù)的集成。2.SOC設(shè)計(jì)過程l 要求 ——系統(tǒng)描述l 設(shè)計(jì)高層次算法級(jí)模型，驗(yàn)證l 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件劃分，定義接口l 進(jìn)行軟硬件協(xié)同仿真驗(yàn)證l 對(duì)硬件進(jìn)一步劃分成數(shù)個(gè)宏單元，并集成驗(yàn)證l 系統(tǒng)集成，驗(yàn)證測(cè)試嵌入式系統(tǒng)的典型設(shè)計(jì)過程 l 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)： 實(shí)際上就是一個(gè)系統(tǒng)的軟件部分、硬件部分協(xié)同開發(fā)的過程。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，考慮系統(tǒng)軟 硬件部分之間的相互作用以及探索它們之間的權(quán)衡劃分，實(shí)際的軟 硬件協(xié)同設(shè)計(jì)覆蓋設(shè)計(jì)過程中的許多問題，包括系統(tǒng)說明與建模、異構(gòu)系統(tǒng)的協(xié)同仿真、軟 硬件劃分、系統(tǒng)驗(yàn)證、編譯、軟 硬件集成、界面生成、性能與花費(fèi)評(píng)估、優(yōu)化等，其中軟 硬件劃分是協(xié)同設(shè)計(jì)中最主要的挑戰(zhàn)，它直接影響最后產(chǎn)品的性能與價(jià)格。3.SOC關(guān)鍵技術(shù)和問題l 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)軟硬件劃分，協(xié)同指標(biāo)定義，協(xié)同分析，協(xié)同模擬，協(xié)同驗(yàn)證，接口綜合l
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