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关键字：SOC 机遇 ASIC
1 SOC基本情况
(1)什么是SoC
20世纪90年代中期，因使用ASIC实现芯片组受到启发，萌生应该将完整计算机所有不同的功能块一次直接集成于一颗硅片上的想法。这种芯片，初始起名叫System on a Chip(SoC)，直译的中文名是系统级芯片。
如何界定SoC，认识并未统一。但可以归纳如下：
①SoC应由可设计重用的IP核组成，IP核是具有复杂系统功能的能够独立出售的VLSI块；
②IP核应采用深亚微米以上工艺技术；
③SoC中可以有多个MPU、DSP、MCU或其复合的IP核。
由上可见，无论从功能、工艺和应用技术上，SoC都是站在高的起点上，对复杂功能的VLSI级IP核，使用重用技术。由于使用的是VLSI级的IP核为部件，设计重用的效率非常高。
(2)硬核、软核、固核
IP核是可设计重用的核。“设计重用”是指在设计硬件版图时予以重用，以区别于过去所说的软件“重用”。所以，依硬件设计阶段的不同，重用的IP核也不同，故而有硬核、软核、固核之分。
◆硬核(hard core)，专为版图阶段使用的IP核，以版图的形式提交。硬核是已经过性能、功耗、几何尺寸的优化，并映射为指定的工艺和通过实际流片验证的核。使用时，只要符合整体IC工艺，满足本核物理限制的核就可使用。它的使用最为简单，但损失了灵活性。
◆软核(soft core)，专为RTL阶段重用的IP核。它以综台之后的RTL级的描述形式提交，或以通用库元素的网表形式提交。此类重用IP核只是通过了性能和时序的验证，其它的实现内容及相关的测试验证等事项均留待使用者来完成。因为后续的布局布线、功耗、几何尺寸，优化、工艺映射等等尚未进行，故用户有最大的灵活性。
◆固核(firm core)，因所使用的设计阶段介于软核及硬核之间，故其IP核叫做固核。它是以综合后的代码或是通用库网表的形式提交的。因只在布局规划的层面上对性能和几何尺寸等进行过结构性的或拓扑意义的优化和初步做过了多种工艺的映射，因而用户的灵活性介于硬、软核之间。
选购何种IP核为佳?若着眼于可被重用的频度、可向其它工艺移植的可能、重用的灵活等方面来说，则以软核最好、固核其次、硬核最差；若着眼于保证满足要求的性能和规范、有较短的上市时间、自己付出劳动尽量地少又并不在乎高价，则正好是倒过来，即硬核最好、固核其次、软核最差。
(3)SoC的一般构成
从大处来分，SoC含有：
◆逻辑核一包括CPU、时钟电路、定时器、中断控制器、串并行接口、其它外围设备、I／O端口以及用于各种IP核之间的粘合逻辑等等；
◆存储器核一包括各种易失、非易失以及Cache等存储器；
◆模拟核——包括ADc、DAc、PLL以及一些高速电路中所用的模拟电路。(如数据传输率1．[email=6Gbps@800MHz]6Gbps@800MHz[/email] RDRAM的低摆幅信号传输部分、为传输彩色视频信号速率达到1Gbps的l394/1394.B串行总线物理层以及为克服I／O端口瓶颈而采用的Hyper_LVDs高速缓冲的PCI总线等。) |
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