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什么是SOC解决方案

时间:2019-09-15 08:31

  System on Chip,简称Soc,也即片上体系。从狭义角度讲,它是消息体系焦点的芯片集成,是将体系环节部件集成在一块芯片上;从广义角度讲, SoC是一个细小型体系,若是说地方处置器(CPU)是大脑,那么SoC就是包罗大脑、心脏、眼睛和手的体系。国表里学术界正常倾向将SoC界说为将微处置器、模仿IP核、数字IP核和存储器(或片外存储节制接口)集成在单一芯片上,它凡是是客户定制的,或是面向特定用处的尺度产物。 SoC界说的根基内容次要表此刻两方面:其一是它的形成,其二是它构成历程。体系级芯片的形成能够是体系级芯片节制逻辑模块、微处置器/微节制器CPU 内核模块、数字信号处置器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通信的接口模块、含有ADC /DAC 的模仿前端模块、电源供给和功耗办理模块,对付一个无线SoC另有射频前端模块、用户界说逻辑(它能够由FPGA 或ASIC实现)以及微电子机器模块,更主要的是一个SoC 芯片内嵌有根基软件(RDOS或COS以及其他使用软件)模块或可载入的用户软件等。体系级芯片构成或发生历程蕴含以下三个方面: 1) 基于单片集成体系的软硬件协同设想和验证; 2) 再操纵逻辑面积手艺利用和产能拥有比例无效提高即开辟和钻研IP核天生及复用手艺,出格是大容量的存储模块嵌入的反复使用等; 3) 超深亚微米(VDSM) 、纳米集成电路的设想理论和手艺。 SoC设想的环节手艺 具体地说, SoC设想的环节手艺次要包罗总线架构手艺、IP核可复用手艺、软硬件协同设想手艺、SoC验证手艺、可测性设想手艺、低功耗设想手艺、超深亚微米电路实现手艺等,别的还要做嵌入式软件移植、开辟钻研,是一门跨学科的新兴钻研范畴。图1是SoC设想流程的一个简略示企图。 (图一)

  绿色经济出格提出的社会组织本钱(SOC),指的是处所小区,贸易集体、工会甚至国度的法令、政治组织,到国际的环保公约(如海洋法、蒙特娄条约)等。无论那一种层级的组织,会衍生出其个体的习惯、规范、情操、保守、法式、回忆与文化,从而培育出相异的效率、活力、动机及缔造力,投身于人类福祉的缔造。 片上体系

  1.体系功效集成是SoC的焦点手艺 在保守的使用电子体系设想中,必要按照设想要求的功效模块对整个别系进行分析,即按照设想要求的功效,寻找响应的集成电路,再按照设想要求的手艺目标设想所选电路的毗连情势和参数。这种设想的成果是一个以功效集成电路为根本,器件漫衍式的使用电子体系布局。设想成果可否餍足设想要求不只取决于电路芯片的手艺参数,并且与整个别系PCB邦畿的电磁兼容特征相关。同时,对付必要实现数字化的体系,往往还必要有单片机等参与,所以还必需思量漫衍式体系对电路固件特征的影响。很较着,保守使用电子体系的实现采用的是漫衍功效分析手艺。 对付SoC来说,使用电子体系的设想也是按照功效和参数要求设想体系,但与保守方式有着素质的不同。SoC不是以功效电路为根本的漫衍式体系分析手艺。而是以功效IP为根本的体系固件和电路分析手艺。起首,功效的实现不再针对功效电路进行分析,而是针对体系全体固件实现进行电路分析,也就是操纵IP手艺对体系全体进行电路连系。其次,电路设想的最终成果与IP功效模块和固件特征相关,而与PCB板上电路分块的体例和连线手艺根基无关。因而,使设想成果的电磁兼容特征获得极大提高。换句话说,就是所设想的成果十分靠近抱负设想方针。 2.固件集成是SoC的根本设想思惟 在保守拙布式分析设想手艺中,体系的固件特征往往难以到达最优,缘由是所利用的是漫衍式功效分析手艺。正常环境下,功效集成电路为了餍足尽可能多的利用面,必需思量两个设想方针:一个是能餍足多种使用范畴的功效节制要求方针;另一个是要思量餍足较大范畴使用功效和手艺目标。因而,功效集成电路(也就是定制式集成电路)必需在I/O和节制方面附加若干电路,以使正常用户能获得尽可能多的开辟机能。可是,定制式电路设想的使用电子体系不易到达最佳,出格是固件特征更是拥有相当大的分离性。 对付SoC来说,从SoC的焦点手艺能够看出,利用SoC手艺设想使用电子体系的根基设想思惟就是实现全体系的固件集成。用户只须按照必要取舍并改良各部门模块和嵌入布局,就能实现充实优化的固件特征,而不必花时间相熟定制电路的开辟手艺。固件根本的突发长处就是体系能更靠近抱负体系,更容易实现设想要求。 3.嵌入式体系是SoC的根基布局 在利用SoC手艺设想的使用电子体系中,能够十分便利地实现嵌入式布局。各类嵌入布局的实现十分简略,只需按照体系必要取舍响应的内核,再按照设想要求取舍之相共同的IP模块,就能够完成整个别系硬件布局。特别是采用智能化电路分析手艺时,能够更充实地实现整个别系的固件特征,使体系愈加靠近抱负设想要求。必需指出,SoC的这种嵌入式布局能够大大地缩短使用体系设想开辟周期。 4.IP是SoC的设想根本 保守使用电子设想工程师面临的是各类定制式集成电路,而利用SoC手艺的电子体系设想工程师所面临的是一个庞大的IP库,所有设想事情都是以IP模块为根本。SoC手艺使使用电子体系设想工程师酿成了一个面向使用的电子器件设想工程师西叉欧。由此可见,SoC是以IP模块为根本的设想手艺,IP是SoC使用的根本。 5.SoC手艺中的分歧阶段 用SoC手艺设想使用电子体系的几个阶段如图1所示。在功效设想阶段,设想者必需充实思量体系的固件特征,并操纵固件特征进行分析功效设想。当功效设想完成后,就能够进入IP分析阶段。IP分析阶段的使命操纵壮大的IP库实现体系的功效IP连系竣预先,起首辈行功效仿真,以查抄能否实现了体系的设想功效要求。功效仿真通事后,就是电路仿真,目标是查抄IP模块构成的电路可否实现设想功效并到达响应的设想手艺目标。设想的最初阶段是对制作好的SoC产物进行响应的测试,以便调解各类手艺参数,确定使用参数。

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  以后芯片设想业反面对着一系列的应战,体系芯片SoC曾经成为IC设想业界的核心, SoC机能越来越强,规模越来越大。SoC芯片的规模正常弘远于通俗的ASIC,同时因为深亚微米工艺带来的设想坚苦等,使得SoC设想的庞大度大大提高。在SoC设想中,仿真与验证是SoC设想流程中最庞大、最耗时的关键,约占整个芯片开辟周期的50%~80% ,采用先辈的设想与仿真验证方式成为SoC设想顺利的环节。SoC手艺的成长趋向是基于SoC开辟平台,基于平台的设想是一种能够到达最洪流平体系重用的面向集成的设想方式,分享IP核开辟与体系集顺利效,不竭重整价值链,在关心面积、延迟、功耗的根本上,向制品率、靠得住性、电磁滋扰(EMI) 噪声、本钱、易用性等转移,使体系级集成威力倏地成长。 所谓SoC手艺,是一种高度集成化、固件化的体系集成手艺。利用SoC手艺设想体系的焦点思惟,就是要把整个使用电子体系全数集成在一个芯片中。在利用SoC手艺设想使用体系,除了那些无奈集成的外部电路或机器部门以外,其他所有的体系电路全数集成在一路。

  集成电路的成长已有40年的汗青,它不断遵照摩尔所指示的纪律促进,现已进入深亚微米阶段。因为消息市场的需乞降微电子本身的成长,激发了以微细加工(集成电路特性尺寸不竭缩小)为次要特性的多种工艺集成手艺和面向使用的体系级芯片的成长。跟着半导体财产进入超深亚微米甚至纳米加工时代,在单一集成电路芯片上就能够实现一个庞大的电子体系,诸如手机芯片、数字电视芯片、DVD 芯片等。在将来几年内,上亿个晶体管、几万万个逻辑门都可望在单一芯片上实现。 SoC (System - on - Chip)设想手艺始于20世纪90年代中期,跟着半导体工艺手艺的成长,IC设想者可以大概将愈来愈庞大的功效集成到单硅片上, SoC恰是在集成电路( IC)向集成体系( IS)改变的大标的目的下发生的。1994年Motorola公布的FlexCore体系(用来制造基于68000和PowerPC的定制微处置器)和1995年LSILogic公司为Sony公司设想的SoC,可能是基于IP( IntellectualProperty)核完成SoC设想的最早报导。因为SoC能够充实操纵已有的设想堆集,显著地提高了ASIC的设想威力,因而成长很是敏捷,惹起了工业界和学术界的关心。 SOC是集成电路成长的一定趋向,1. 手艺成长的一定2. IC 财产将来的成长。

  半导体工艺手艺的体系集成 软件体系和硬件体系的集成 SoC拥有以下几方面的劣势,因此缔造其产物价值与市场需求: 低落耗电量 削减体积 添加体系功效 提高速率 节流本钱

  SOC,或者SoC,是一个缩写,包罗的意义有: 1)SoC: System on Chip的缩写,称为体系级芯片,也有称片上体系,意指它是一个产物,是一个有公用方针的集成电路,此中蕴含完备体系并有嵌入软件的全数内容。 2)SOC: Security Operations Center的缩写,称为平安运转核心,或者平安办理平台,属于消息平安范畴的词汇。正常指以资产为焦点,以平安事务办理为环节省程,采用平安域划分的思惟,成立一套及时的资产危害模子,帮助办理员进行事务阐发、危害阐发、预警办理和应急相应处置的集中平安办理体系。 3)民航SOC:System Operations Center的缩写,指民航范畴的批示节制体系。 4)SOC:state of charge的缩写,指荷电形态。当蓄电池利用一段时间或持久弃捐不消后的残剩容量与其彻底充电形态的容量的比值,常用百分数暗示。SOC=1即暗示为电池充满形态。节制蓄电池运转时必需思量其荷电形态。 5)一个是Service-Oriented Computing,“面向办事的计较” 6)SOC(Signal Operation Control) 中文名为信号操作节制器,它不是缔造观点的发现,而是针对工业主动化近况提出的一种融合性产物。它采用的手艺是正在工业现场大量利用的成熟手艺,但又不是对现有手艺的简略堆砌,是对浩繁适用手艺进行封装、接口、集成,构玉成新的一体化的节制器。以前必要一个集成商来做的事情,此刻由一个节制器就能够完成,这就是SOC。 7)SOC(state of charge) 在电池行业,SOC指的是充电形态,又称残剩容量,暗示电池继续事情的威力。 8)SOC(start-of-conversion ),启动转换 9)short-open calibration

  具体地说, SoC设想的环节手艺次要包罗总线架构手艺、IP核可复用手艺、软硬件协同设想手艺、SoC验证手艺、可测性设想手艺、低功耗设想手艺、超深亚微米电路实现手艺等,别的还要做嵌入式软件移植、开辟钻研,是一门跨学科的新兴钻研范畴。

  展开全数SoC的界说多种多样,因为其内涵丰硕、使用范畴广,很难给出精确界说。正常说来, SoC称为体系级芯片,也有称片上体系,意指它是一个产物,是一个有公用方针的集成电路,此中蕴含完备体系并有嵌入软件的全数内容。同时它又是一种手艺,用以实现从确定体系功效起头,到软/硬件划分,并完成设想的整个历程。

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