SoC与IP核技术

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,系统芯片（,SoC,）：定义,狭义上：,指在一个芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和,I/O,等功能，包含嵌入软件及整个系统的全部内容,指一种芯片设计技术，可以实现从确定系统功能开始，到软硬件划分，并完成设计的整个过程,2024/9/13,1,SOC,技术：多核集成,2024/9/13,2,IP核,IP,核 （,IP,，,Intellectual Property,，知识产权）,是具有复杂系统功能的能够独立出售的,VLSI,块,SoC,一般由可设计重用的,IP,核组成,其,IP,核应采用深亚微米以上工艺技术,2024/9/13,3,SoC的一般构成,逻辑核：,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：,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,2024/9/13,4,SoC的优点,采用内部信号的传输，降低功耗；,系统整合在一块芯片上，减少体积和重量；,在相同面积上整合更多的功能元件和组件，丰富系统功能；,芯片内部信号传递的距离缩短，速度提高；,IP,模块的出现可以减少研发成本，降低研发时间，可适度节省成本；,2024/9/13,5,IP,核的概念,Intellectual Property Core,，知识产权核,一种典型的知识产权产品，某种功能电路的较为理想的实现方案。一般是预先定义好功能,经过精心设计、优化和验证过的逻辑功能模块或巨宏单元。,IP Core,的分类,微处理器,IP Core,：,ARM,、,Power PC,、,存储器,IP Core,：,RAM,处理器外设,IP Core,：,LCD,控制器、总线控制器、,算法,IP Core,：加密算法、音视频编解码、,通信控制器,IP Core,：网络控制、协议转换、,2024/9/13,6,IP,核的类型,Soft cores,（,code,）,软核,HDL,描述，,IP,保护很难,灵活度高，可修改，与工艺独立，可重新综合,Firm cores,（,code + structure,）固核,门级网表（用来布局布线），与工艺相关,Hard,cores,（,physical,）,硬核,包含工艺相关的布局和时序信息,IP保护容易,多数处理器,核,、存储器,核,的提供形式,2024/9/13,7,基于,IP,核的,SOC,设计,可以将,IP,软核集成到,FPGA,芯片中，并根据需要修改和扩充，从而可以在较短的时间内实现相当复杂的功能。,IP,核表现形式：,HDL,语言代码、原理图、网表、针对特定,EDA,软件的格式、,使用,IP,核可以大大降低硬件电路设计的复杂性，缩短开发周期，降低成本。,除各种商用,IP Core,之外，目前还出现了,Open Core,。,2024/9/13,8,2024/9/13,9,2024/9/13,10,数字电视,SoC,芯片的结构图,数字电视,SoC,芯片,2024/9/13,11,