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SoC芯片
閱讀�17495時間�2011-04-17 17:39:16

  SoC芯片也稱�系統(tǒng)級芯�,英文全稱System On a Chip,中文翻譯為片上系統(tǒng)。就是指在單一硅芯片上實現(xiàn)一個系�(tǒng)所具有的信號采集、轉(zhuǎn)�、存�、處理和輸入、輸�(I/O)等功能的電路。其基本特征是內(nèi)�CPU核和其它諸如DSP等核心IP、包括豐富的輸入/輸出(I/O)接口,和一定容量的存儲�;采用硬�、軟件協(xié)同設計方法,包括完整的操作系�(tǒng)和用戶軟�;具有強大的�(shù)�(jù)、圖像傳輸和處理能力,以及高可靠、友好的用戶界面�

SoC的定�

  SOC 有多種不同的定義,一般說�,SOC 是一種處理器� IC,含有一個或�(shù)個嵌入式計算引擎(微處理�,微控制器或�(shù)字信號處理器�;采用超深亞微米工藝技�;主要采用第三方� IP核進行設計;內(nèi)置嵌入式存儲器和可編程邏�;具備外部對芯片進行編程的功�;具有完整系�(tǒng)所必備的全部或大部外設。在某些場合,它還包括模擬前�,在同一芯片上含集成模擬和數(shù)字技術,增加了系�(tǒng)的復雜��

設計方法

  傳統(tǒng)設計流程可分為邏輯設計與物理實現(xiàn)兩個相互獨立階段,包含以下幾個步驟:系統(tǒng)�(guī)�、功能設�、邏輯設�、電路設�、設計驗�、生�(chǎn)制作、測試調(diào)�,芯片的設計考慮較簡�。設計人員要做的只是前端設計,如系統(tǒng)�(jié)構設�,進行前端模擬仿真并且向硅片供應商(SIC)提供�(wǎng)表。硅片供應商則負責后端設�,包括芯片的物理設計、封�、測試和成品率管理�

  然而隨著系�(tǒng)集成度的不斷提高以及終端用戶需求的多樣�,系�(tǒng)功能愈來愈復雜,如何確定系統(tǒng)�(jié)構并完成軟硬件的劃分,傳�(tǒng)的系�(tǒng)設計方法已經(jīng)不能很好的滿足設計的需�。為了提高芯片的設計效率,縮短設計周�,系�(tǒng)設計需要新的設計理論體系和設計方法,以克服傳統(tǒng)設計方法中前端設計和后端設計相互分離的弊�。這一新的設計理論和設計方法是以軟硬件�(xié)同設計理�、IP核生成及復用技術和超深亞微米技術等為支撐的�

測試與驗�

  SOC 開發(fā)中挑�(zhàn)性的是設計驗�。開�(fā)一個或一套帶有相應測試向量的測試臺是很費時的。按要求對結(jié)果進行的仿真和分析不僅需要相當數(shù)量的計算資源,而且要對該設計行為有相當深入的了�。統(tǒng)�3資料顯示,驗證是�(chǎn)品開�(fā)中最耗時的一個方�,它需要的資源最多。提� IP核的廠商和系�(tǒng)設計者都面臨著嚴重的驗證問題。廠商不僅要通過徹底檢查�(nèi)核的工作性能與物理特性以確保�(chǎn)品質(zhì)�,而且還要預先考慮到系�(tǒng)級的功能。設計師必須開發(fā)功能級的測試方法,對器件的正確使用和錯誤使用兩方面都進行仿真。開�(fā)仿真錯誤使用的有效測試方法更�,因為要預測誤解和偶然錯誤需要仔細研究技術規(guī)��

  除了驗證,SOC 的測試也特別困難。需要新的測量功能和測試方法,以確保�(chǎn)品有足夠的設計容�。這樣就需要采用內(nèi)建自測試(BIST)和邊界掃描鏈結(jié)�。許� IP 公司提供 BIST �(jié)構和邊界掃描 IP 以及自動軟件工具以支持設計者采用這些技�。對� BIST 方法,的�(yōu)點是整體測試覆蓋�,測試價格和測試時間�

構成

  從大處來�,SOC芯片含有�

  1.邏輯核包括CPU、時鐘電路、定時器、中斷控制器、串并行接口、其它外圍設備、I/O端口以及用于各種IP核之間的粘合邏輯等等�

  2.存儲器核包括各種易失、非易失以及Cacha等存儲器�

  3.模擬核包括ADC、DAC、PLL以及一些高速電路中所用的模擬電路�

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