SOPC大規(guī)模可編程專(zhuān)用集成電路的快速開(kāi)發(fā)

2HardCopy系列器件及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

HardCopy系列器件體系結(jié)構(gòu)建立在被稱(chēng)為Hcell的精細(xì)粒度晶體管陣列上。Hcell支持從FPGA的無(wú)縫移植，具有ASIC技術(shù)那樣的密度、成本、性能和功耗優(yōu)勢(shì)。

HardCopy系列器件可以利用原有的FPGA開(kāi)發(fā)工具，將成功實(shí)現(xiàn)于FPGA器件上的SOPC系統(tǒng)通過(guò)特定的技術(shù)直接向ASIC轉(zhuǎn)化，從而克服引言中提到的ASIC設(shè)計(jì)普遍存在的缺點(diǎn)。

HardCopy ASIC具有獨(dú)特的FPGA前端設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了業(yè)界風(fēng)險(xiǎn)最低、產(chǎn)品面市最快的解決方案。采用Stratix FPGA對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行測(cè)試，然后，Altera的HardCopy設(shè)計(jì)中心將設(shè)計(jì)無(wú)縫移植為低成本、功能等價(jià)、引腳兼容的HardCopy器件。此外，由于Altera公司在HardCopy設(shè)計(jì)中心進(jìn)行所有的測(cè)試設(shè)計(jì)工作，因此，不需要插入測(cè)試或者生成測(cè)試向量。典型開(kāi)發(fā)流程如圖2所示。

圖2 HardCopy ASIC開(kāi)發(fā)流程

最新上市的HardCopy IV ASIC具有24個(gè)收發(fā)器、28M~13.3M的可用ASIC邏輯門(mén)以及6.3 ~16.8 Mb的片內(nèi)存儲(chǔ)器，滿(mǎn)足了多種應(yīng)用的需求。HardCopy IV ASIC提供兩種40 nm型號(hào)產(chǎn)品：

◆ HardCopy IV GX器件主要面向需要高速收發(fā)器的應(yīng)用;

◆HardCopy IV E器件面向需要大量邏輯、存儲(chǔ)器以及數(shù)字信號(hào)處理(DSP)功能的應(yīng)用。

最新發(fā)布的HardCopy V采用28 nm工藝制造，性能得到進(jìn)一步提高。

總之，Altera HardCopy IV ASIC為滿(mǎn)足定制邏輯需求提供總成本最低、風(fēng)險(xiǎn)最低與產(chǎn)品面市最快、收益最快的解決方案。

3 結(jié)論

采用HardCopy ASIC規(guī)劃的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了真正的硬件和軟件協(xié)同設(shè)計(jì)，大大縮短了系統(tǒng)面市時(shí)間，能夠盡快獲得收益。Altera的Quartus II軟件工具使用簡(jiǎn)單，結(jié)合Altera及其合作伙伴的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)，幫助用戶(hù)同時(shí)進(jìn)行FPGA和ASIC設(shè)計(jì)。只要在Quartus II軟件中選擇合適的Stratix系列FPGA和HardCopy輔助器件就可以啟動(dòng)設(shè)計(jì)，非常簡(jiǎn)單。

短期內(nèi)設(shè)計(jì)出超大規(guī)模集成電路的商業(yè)壓力在逐漸增加。基于IP復(fù)用的SOPC技術(shù)是近幾年來(lái)FPGA系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方向。Stratix FPGA便是基于以上優(yōu)勢(shì)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，可以獨(dú)立地使用FPGA進(jìn)行設(shè)備小規(guī)模生產(chǎn);在需要大規(guī)模生成時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)，通過(guò)Altera的HardCopy設(shè)計(jì)中心將基于Startix FPGA設(shè)計(jì)無(wú)縫移植為低成本、功能等價(jià)、引腳兼容的HardCopy II結(jié)構(gòu)化ASIC，成為高性能、低功耗、總成本低、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期短的ASIC。這正是未來(lái)高端復(fù)雜可編程大規(guī)模ASIC產(chǎn)業(yè)最看好發(fā)展的方向。