IC设计技术中的IP核互连

随着半导体器件和互连线尺寸的不断缩小,越来越多的关键设计指标--性能、抗扰度等,将受到互连线的严重影响。而在SOC设计过程中,最具特色的是IP核利用技术,随着集成的IP核越来越多,基于片上总线的SOC设计技术带来了一些问题。近几年来,将Internet网络中分层互连的思想引入到SOC设计中IP核的互连上来,提出了全新的集成电路体系结构NOC,NOC从多处理体系结构、消除时钟树以节省资源、实现并行通信等几个方面,展示了优于总线结构的本质和特性,成功地解决了SOC设计中存在的问题。     

IC设计技术中的IP核互连

随着IC设计复杂度的不断提高,在SoC中集成的IP核越来越多,基于片上总线的SOC设计技术解决了大规模集成电路的设计难点,但是片上总线的应用带来了可扩展性差、平均通信效率低等问题。近几年来,将英特网络中分层互连的思想引入到SOC设计中IP核的互连上来,提出了全新的集成电路体系结构——片上网络（NOC）,NOC从多处理体系结构、消除时钟树以节省资源、实现并行通信等几个方面,展示了优于总线结构的本质和特性,成功地解决了SOC设计中存在的问题。     

基于交叉开关结构的片上光互连网络研究

最近一些研究小组提出光片上网络以解决现有电片上网络无法满足未来片上系统(SoC)高带宽、高能效要求的问题。光交叉开关作为光互连中必不可少的一部分,既可以用于光路由器的设计中,又可以用来构建一个全互连的网络。文章综述了交叉开关的发展,并对现阶段提出的光交叉开关结构在能耗与通信过程方面进行了分析、对比。最后结合实例研究了光交叉开关在光片上网络中的应用,结果表明光交叉开关在光互连中具有很好的应用前景。     

基于多端口存储器互连结构的多处理器系统芯片设计

多处理器系统芯片设计的关键问题之一是微处理器之间的互连结构.在总线互连结构和开关互连结构之后,提出了基于多端口存储器的第3种互连结构.利用VHDL进行了多时钟多端口存储器设计,并利用EDA工具进行了片上系统芯片的多微处理器数据通讯的功能仿真.分析了基于总线、基于开关、基于多端口存储器的3种互连结构的特点.研究表明基于多端口存储器的互连结构具有异步数据传输,数据缓冲功能;具有数据传输延时小,多微处理器系统芯片的拓扑阵列规模可扩展的优点.     

从SOC到NOC的集成电路设计技术发展

遵循摩尔定律的预言,半导体集成电路工艺技术持续高速向深亚微米工艺发展,大规模集成电路设计技术是发展过程中需要解决的关键问题.基于片上总线的SOC设计技术解决了大规模集成电路的设计难点,但是片上总线的应用带来了可扩展性差、平均通信效率低等问题.近几年研究提出全新的集成电路体系结构NOC,是将计算机网络技术移植到芯片设计中,从体系结构上彻底解决了SOC设计技术存在的问题.因此,NOC将成为集成电路下一代主流设计技术.     

设计SOC所必备的技术

SOC（System－on－a－Chip片上系统）的核心技术是IP（IntellectualProperty，知识产权）核模块，分为硬IP核和软IP核。有的公司不愿意外卖IP核，这类仅供公司内部使用就叫做内源（Insourcing）IP核。可以外卖的IP核就叫做外源（Outsourcing）IP核。产品开发单位为了保证设计质量，减小技术风险，缩短设计周期，争取早日上市，可以花钱购买适合自己需要的IP模块。为了便于开发单位使用不同公司的IP模块，最好有统一的标准接口。目前大约已有170多家公司，包括半导体厂商、EDA（电子设计自动化）公司、IP公司等，成立了虚拟插座…     

基于遗传算法的NoC互连测试研究

针对互连测试难题的分析,提出一种基于遗传算法的NoC互连测试方案。该方案采用NoC重用测试机制的方法,在功耗限制条件下,选取合适的测试端口和最短测试路径,同时根据互连测试中实际存在的问题,对算法进行适当改进,建立基于遗传算法的NoC互连测试模型,旨在获取最优矢量集的同时,测试代价更小。当NoC的规模达到一定程度时,采用划分测试方法,缩短测试路径,降低测试时间,提高测试效率。以SoCIN结构电路为仿真平台,分别对不同规模的NoC进行实验仿真。实验结果表明,遗传算法能快速有效地收敛到最优解,在测试运行代数及测试生成时间上取得了良好的测试效果。     

基于Interconnect Matrix结构的多层AHB总线设计与实现

为了解决AHB片上总线有限带宽的问题,文中在其基础上,介绍了一种交叉互连矩阵结构的多层AHB总线,并从各子模块设计、以及各子模块之间的相互通信描述了多层AHB总线设计及其实现。最后对其进行系统级仿真,此总线结构极大地提高了片上系统传输带宽。     

基于ML-AHB总线的家庭网关SOC设计

家庭网关是家庭信息化的关键设备。随着以IP核复用为基础的SOC设计技术的发展,片上互联变得越来越重要,要求使用多层总线,以提供尽可能高的带宽。采用ARM公司的高性能总线(ML-AHB,Advanced High-performance Bus),设计了一个家庭网关SOC。将3条主总线分别连接到ARM核的数据总线、指令总线和DMA总线,再将8条从总线连接到外围总线及外围存储器等。经系统验证,取得了很好的效果。     

基于STM5105ALA的SOC机顶盒设计原理

首先说明了数字有线机顶盒及SOC的特点,然后介绍了新型解码芯片STM5105ALA,并以其为视频解码芯片设计了一个典型的SOC机顶盒.不仅说明了该机顶盒的硬件构成,而且详细讨论了其信号接收和信号解码的工作原理,最后指出了其可以增加的功能.     

IP集成方法研究

IP集成是制约SOC技术实现的关键问题,本文首先通过对两种接口协议的讨论初步了解SOC系统结构和模块间的通信过程,然后介绍了两种基于SOC的IP集成方法,以及各种接口协议和集成方法在应用中的优缺点。     

基于IP 模块的片上系统设计

传统IC设计方法关注的是如何创建一个全新的设计并进行有效的验证。复杂的IP模块，嵌入式软件，不断增长的晶体管数量，这些都变成了传统方法日益沉重的负担，在片上系统SOC（system-on-chip)设计中，基于IP模块的功能组装正在逐渐代替传统的功能设计而成为主流的设计方法，本文介绍基于IP模块的片上系统的设计和验证。     

SoC系统中AHB/VCI Wrapper的设计及验证

文章描述SoC平台的片内总线到VCI标准接口的转换部件的设计实现.它可以把带有VCI标准接口的IP模块和AMBA AHB系统总线连接起来.研究内容主要包括两部分:第一,在VCI标准Rev2.0版本的基础上,参照BVCI协议要求完成一个AMBA AHB系统总线与VCI标准接口的转换部件-AHB/VCI Wrapper;第二,利用总线功能模型(BFM)思想,为AMBA总线和BVCI接口建立相应的BFM模型,在此基础上,完成对AMBA总线控制部件和AHB/VCI Wrapper的功能验证.该平台具有很好的可重用性.     

基于SOC典型结构的系统验证环境

IP集成已经成为SOC的主要设计方法，但是IP间的不兼容性和冲突带来了SOC设计的大量问题。文章给出了一种基于IP总线的SOC标准架构，并在这一架构上建立了系统验证环境。该验证环境利用现有的EDA工具，并建立在广泛使用的IP重用规范之上，因此具有很强的可移植性。同时，该环境使激励文件也能与IP一起被SOC设计重用，大大减轻了系统验证的工作。该环境适用于SOC设计的各个阶段，并且具有软硬件协同仿真的能力。     

用于SoC集成的IP核质量评测方法研究

采用IP核进行SoC设计是集成电路的发展趋势。然而,IP核的质量参差不齐,如何选用高质量IP核成为困扰SoC用户的难题。针对IP核可重用的特点及其在SoC集成应用中的难点,提出了一种主客观相结合的IP核质量评测方法。重点描述了主观质量评测方法的实现和客观质量评测方法的策略,实现了主观质量评测平台,并完成一款数模转换IP核的质量评测。     

基于IP的系统芯片(SOC)设计

随着集成电路设计与工艺技术水平的提高，出现了系统芯片(SOC)的概念。本文介绍了基于IP的SOC设计方式的设计流程，指出了其与传统IC设计方法的不同。讨论了支持SOC设计的几种关键技术，并对SOC的技术优势及发展趋势作了全面阐述。     

基于IP技术的三网融合

电信网、广播电视网和计算机通信网的相互渗透、相互兼容,并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。“三网融合”是为了实现网络资源的共享,避免低水平的重复建设,形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽的多媒体基础平台。探讨三网融合技术解决方案,也就是基于IP技术的三网融合。     

基于IP集成的功能增强型MCU设计

文章采用基于IP集成的方法设计了功能增强型的MCU,讨论了基于IP集成设计方法的几个关键问题,并给出了具体的设计实例。文章讲述的方法对于SOC系统的构建有一定的启发意义。此外,文章还涉及了在集成环境中通过门控时钟实现低功耗的设计方法。     

基于IP的VOD关键技术的研究

宽带多媒体通信是当今世界的尖端通信技术,它涉及到数字信号处理、通信技术、计算机网络技术、消费电子等领域,综合了数字化压缩、宽带交换、网络管理以及网络互联和用户终端技术.VOD(Vide on Demand)是一类主要的宽带多媒体通信业务,介绍基于IP网络的VOD关键技术.     

面向SOC设计的可变规模的LCD驱动lP核的设计

文章介绍了一个面向SOC设计的可变规模的LeD驱动IP核,该IP包括四个独立的LeD驱动单元（DU）。不仅可以通过配置该IP使四个独立的Du分别驱动不同规模的LCD,而且能够实现四个Du级联来面对更复杂的应用场合。此外,设计了一个与wishbone总线相兼容的接口模块wrapper,并将该IP结合wrapper模块嵌入到0R1200平台来进行系统级的仿真验证。仿真结果表明该IP达到了设计要求,且通过修改wrapper模块可使该IP核适用于不同的SOC设计平台。