Системы на кристалле (SoC)
SoC (система на кристалле) в настоящее время изготавливается по технологии от 0,18 мкм и ниже и содержит обычно не менее 1 млн. вентилей. В самом общем виде, в состав SoC входят такие компоненты, как:
· микропроцессор (или микропроцессоры) и подсистема памяти (статической и/или динамической). Тип процессора варьируется от простейшего 8-разрядного до высокоскоростного 64-разрядного RISC-процессора;
· шины – центральная (высокоскоростная) и периферийная – для обмена данными между блоками;
· контроллер внешней памяти (например, DRAM, SRAM или Flash);
· контроллер ввода/вывода информации: PCI, Ethernet, USB и т.п.;¶
· видеодекодек, например MPEG2, AVI, ASF;
· таймер и контроллер прерываний;
· общий интерфейс ввода/вывода (например, для вывода на светодиодный индикатор информации о наличии питания);
· интерфейс UART (universal asynchronous receiver/transmitter) и т.п.
Методология проектирования SoC:
В основе методологии проектирования SoC лежит принцип повторного использования Intellectual Property блоков (IP-блоков, в пределах РФ – СФ-блоков), разрабатываемых целенаправленно или в рамках какого-либо проекта. Система на кристалле конструируется из повторно используемых блоков. Используются IP-блоки двух типов: soft IP, описанные на RTL-уровне, и hard IP – на топологическом уровне.
Принципиальная особенность SoC - это наличие программируемых блоков (процессоров). Поэтому SoC – не просто интегральная схема (ИС), а комплекс, в состав которого входят как аппаратная часть (собственно кристалл), так и программная – встраиваемое программное обеспечение (ПО). Поэтому, маршрут проектирования SoC содержит операции по совместной верификации и отладке программной и аппаратной частей.
Еще одной особенностью SoC является устойчивый рост доли смешанных цифроаналоговых систем в общем объеме SoC, поэтому в маршрут проектирования включены этапы по совместной разработке и верификации цифровой и аналоговой частей SoC.
Весь процесс разработки SoC делится на четыре этапа:
- разработка архитектуры SoC на системном уровне;
- выбор имеющихся IP-блоков из базы данных (внутри фирмы, других фирм или поставщиков IP-блоков);
- проектирование оставшихся блоков;
- интеграция всех блоков на кристалле.
Разработчики выполняют весь цикл системного и функционального проектирования, а также весь цикл разработки СБИС, используя мощные интегрированные программные пакеты (ПО) таких фирм как Synopsys и Cadence Design Systems.
|