淺談soc技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展(完整版)
【正文】 的發(fā)展起到了非常重要的作用。（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。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。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。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，從而可以實時地進行靈活而方便的更改和開發(fā)，甚至可以在系統(tǒng)運行過程中進行再配置，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。3．減少芯片體積，降低所占的印制電路板(PCB)空間，一個芯片集成一個系統(tǒng)，相當于一個部件或一部整機，勢必減少整機的體積。這類產(chǎn)品不僅在市場上占有重要地位，且其銷售量還在不斷的增長當中，已經(jīng)越來越成為消費性電子的主流產(chǎn)品。正是在市場需求牽引和技術(shù)推動的雙重作用下，出現(xiàn)了將整個系統(tǒng)集成在一個IC芯片上的系統(tǒng)級芯片的概念。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展、使整機、電路與元件、器件之間的明確界限被突跛，器件問題、電路問題和整機系統(tǒng)問題已經(jīng)結(jié)合在一起。SOC不僅指它的硬件平臺，還包括了運行在其上的軟件成分。這樣，在單芯片上可實現(xiàn)天線切換、鎖相回路(PLL)、本地振蕩、解調(diào)變處理、調(diào)變處理和幀處理等功能。5．SOC為實現(xiàn)許多復(fù)雜的信號處理和信息加工提供了新的思路和方法。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需求量的擴大和半導(dǎo)體工藝水平的不斷進步，超大規(guī)模集成電路VLSI技術(shù)迅猛發(fā)展。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。虛擬元件交易門戶VCX(Virtual Component Exchange)、虛擬元件交易門戶Damp。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。為實現(xiàn)粘連邏輯，需要對新的邏輯陣列技術(shù)做系統(tǒng)、深入的研究。2．缺乏復(fù)合型人才。另外，在綜合不同來源的IP時，邏輯綜合軟件由于不能改變硬IP模塊的內(nèi)部邏輯與時序，使整個芯片的速度面積比及時序預(yù)算不能達到最佳值，最終影響芯片的整個性能。一些半導(dǎo)體供應(yīng)商正在考慮一項新的技術(shù)SIP( System in a package)，希望能取代倍受爭議的SOC產(chǎn)品。首先，在SOC芯片的網(wǎng)絡(luò)計算方面，技術(shù)不斷發(fā)展進步。在信息安全、音視頻處理上有1012種平臺；集成電路IP數(shù)量達100種以上等。 如果沒有足夠的理由使用SiP，SoC將繼續(xù)作為許多產(chǎn)品的核心，尤其是對生命周期相對較長的產(chǎn)品來說。最新的CMOSIP(半導(dǎo)體知識產(chǎn)權(quán))庫提供了廣泛的系列模擬信號和混合信號功能，另外還將提供RF(射頻)功能，可以把完整的RF功能集成到SoC中。 例如，NXPNFC(近距離無線通訊技術(shù))PN65N就是移動通信產(chǎn)品中使用的一種SiP。 大型存儲器通常使用優(yōu)化的工藝技術(shù)制成，這意味著存儲器和系統(tǒng)其余部分之間在生產(chǎn)技術(shù)方面有著明顯的差異。 如果產(chǎn)品開發(fā)周期要求緊，且SiP提供的解決方案比SoC便宜，最好采用SiP解決方案。如果把所有這些元件嵌入到SiP中，那么確定和更換問題元件則不會那么容易。大多數(shù)技術(shù)進一步改善了小型化和性能，如把晶粒內(nèi)嵌到模塊或封裝內(nèi)插板中，以及帶有通孔硅晶通路的3DIC技術(shù)。 12 。最大的挑戰(zhàn)在于，由于使用超低K電介質(zhì)，晶粒變得更脆、更易碎，進而需要更細的引線，在引線鍵合時要特別小心，以避免損壞晶粒。 使這種問題減到最小的最佳方式是在組裝前100%預(yù)先測試SiP的所有元件，與傳統(tǒng)IC制造和封裝相比，其帶來的晶圓探測和測試負擔(dān)大大提高。例如，集成了RF收發(fā)器的SoC可能仍需要天線開關(guān)和濾波器等外部元件，我們必須設(shè)計并把這些元件組裝到印刷電路板上。正是在這類技術(shù)劃分中，理論上兩種晶粒都可以在CMOS工藝中實現(xiàn)，所以才出現(xiàn)了今天的SiP與SoC之爭。之所以選擇SiP，是基于產(chǎn)品開發(fā)周期、靈活性和降低面積等因素考慮。在日新月異的移動通信市場中，產(chǎn)品周期短，滿足產(chǎn)品開發(fā)周期至關(guān)重要。SiP的另一個應(yīng)用領(lǐng)域是那些采用高級CMOS不能簡單實現(xiàn)所需功能的產(chǎn)品，如MEMS和傳感器應(yīng)用，以及要求有完整的系統(tǒng)解決方案的產(chǎn)品。微型傳感器技術(shù)近年來發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，例如生物醫(yī)學(xué)傳感器、圖像傳感器、MEMS傳感器等，同時傳感器正被逐步集成于手機等袖珍器件中。利用高密度襯底以SIP形式集成ASIC和存儲器可以節(jié)省成本，因為SIP減少了母板布線的層數(shù)和復(fù)雜性，同時也提高了母板的空間利用率，在有限的空間中集成更多的功能塊。在SOC產(chǎn)品中只有一個小片(die)，SIP則包括多個堆疊在一起的小片，或?qū)⒍鄠€stacks整合在同一個襯底(substrate)上。5．測試、封裝與散熱更高的要求。目前世界上各大半導(dǎo)體公司都深深感到設(shè)計SOC人才的匾乏，
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