文档介绍：SOC设计方法
时间：2011-01-1319:02:31来源：作者：
本文通过对集成电路IC技术发展现状的讨论和历史回顾,特别是通过对电子整机设计技术发展趋势的探讨，引入系统芯片（SystemonChip,简称SOC）的定义,主要特点计十分不同的方法。
首先，一个SOC必须是实现复杂功能的VLSI,它的规模决定了芯片的设计不仅需要设计者具备集成电路的知识,更要具备系统的知识，也要对芯片的应用有透彻的了解。显然，这对设计者的知识结构提出了很高的要求;在众多的困难当中，知识结构的改进是最困难的。
其次,深亚微米工艺提出的诸多挑战至今尚未得到彻底的解决，互连延迟主导系统性能的问题随着工艺技术的不断进步将变得越来越突出。在人们彻底实现从而向逻辑的设计方法向面向互连的设计方法的转变之前，这个问题将一直存在,并长期困扰整个集成电路设计业。
第三，单个芯片要处理的信息量和信息复杂度要求芯片必须具备强大的数据处理能力；嵌入式CPU或DSP的使用将是SOC的一个重要标志。事实上，一个芯片上集成一个或多个微处理器以完成复杂的系统功能，在今天的集成电路设计中已不少见。
第四,既然采用了嵌入式的CPU或DSP,芯片自然也就具备了可编程能力。对于大多数专用集成电路，由于其功能相对比较简单、应用范围也比较窄，它们虽然采用了内嵌入CPU或者DSP,在大多数情况下还是将所需的软件固化在芯片中。但是对于未来的SOC,由于其功能非常复杂，应用时会由于各种原因使原来的设计与实现应用有些差异，需要作必要的修改或变动以适应应用环境。采取外部对其编程的方式显然是一个比较明智的作法。允许外部对芯片进行编程的另外个考虑是随着芯片规模的不断扩大，开发一个SOC不仅需要克服众多的技术难题，而且开发成本也将越来越高，有能力进行SOC设计的商家也将逐渐会议集中到那些有比较强的技术和经济实力的单位，显然如果能够提供可由用户自己进行功能配置的SOC,将大大减少应用风险，并促进SOC的推广应用。
最后,采用第三方的IP核是SOC设计的必然。高度复杂的系统功能和愈来愈高新的产品打入市场的时间要求不允许芯片设计者一切从零开始，必须借鉴和使用已经成熟的设计为自己的产品开发服务。事实上今天的集成电路已经开始越来越多的使用IP核来进行设计（图
3）.
SOC设计方法学正是围绕SOC的上述内容展开的新一轮理论研究。这一理论根植于过去几十年计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和电子设计自动化（EDA）理论的土壤之中，将借鉴已有的理论并在其基础上创新。尽管如此，研究人员还是不得不面对许多的难题，因为SOC时代的集成电路设计方法学的内涵及外延到底是什么确实不那么清楚（图4）.
人们只能模糊在感到这个新生的理论应当涉及系统和芯片,应当涉及硬件和软件，应当涉及设计和制造，应当涉及知识产权的保护和使用等等一系列的问题,以及现在也许还无法提出的许多其它技术的和非技术的问题。
要想钭SOC设计中的所有问题都清楚地罗列出来是不现实的，但是研究人员可以在以前的研究基础上确认哪些是关系到SOC设计成败的关键,并将它们作为SOC设计方法学首先要解决的课题。
SOC技术包含的三个内容
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