SoC設(shè)計(jì)鏈中的可配置IP

1、引言

隨著IC的生產(chǎn)成本持續(xù)上漲，消費(fèi)類電子產(chǎn)品制造商不得不努力尋求多種方法以滿足價(jià)格上升的迫切要求同時(shí)提高自身的利潤(rùn)空問(wèn)。這些方法中至關(guān)重要的一點(diǎn)就是采用可配置IP，借助其靈活可變且可重復(fù)使用的平臺(tái)來(lái)降低總的生產(chǎn)成本。這就要求一個(gè)芯片就能支持多個(gè)產(chǎn)品，而且各系列芯片的生產(chǎn)通過(guò)一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)就能完成，快速而價(jià)廉。使用可配置IP，公司就可以借用自身無(wú)法擁有的第三方資源，以最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方式獲取前沿技術(shù)和解決方案。Improv公司從事可配置DSP IP設(shè)計(jì)已達(dá)10年之久，成功地為不同的市場(chǎng)需求提供硅驗(yàn)證解決方案，幫助眾多公司確立了技術(shù)和上市時(shí)間方面的優(yōu)勢(shì)。

可配置IP要滿足設(shè)計(jì)師和制造商的需求就必須能夠最有效地融人SOC 設(shè)計(jì)鏈中。這也就意味著該IP至少應(yīng)該滿足以下幾個(gè)要求：

1)擁有高效的軟件開(kāi)發(fā)方法；
2)擁有高效的自動(dòng)化驗(yàn)證方法；
3)擁有高效的方法進(jìn)行快速集成；
4)在硬連線的成本和性能方面極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；
5)提供自動(dòng)方法進(jìn)行系列解決方案的配置。

2、解決方案

傳統(tǒng)解決方案很難滿足以上對(duì)IP核的眾多要求，不過(guò)終端廠商可以借助Improv系統(tǒng)公司開(kāi)發(fā)的VLIW架構(gòu)和包括Jazz DSP平臺(tái)的工具套件來(lái)輕松實(shí)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)。Improv的解決方案采用了VLIW的體系結(jié)構(gòu)，在單一可配置平臺(tái)上就可實(shí)現(xiàn)并行操作。根據(jù)所需處理器的吞吐量，并行操作能將時(shí)鐘頻率減小到最低值，這必然也就降低了系統(tǒng)功耗。而軟件開(kāi)發(fā)則由功能強(qiáng)大且優(yōu)化的編譯器以及測(cè)試分析工具組等手段共同控制。該分析工具能提供系統(tǒng)級(jí)、模塊級(jí)和門級(jí)的反饋，從而能使處理器的吞吐量達(dá)到最佳狀態(tài)并減小門和內(nèi)存的使用率。

以上開(kāi)發(fā)工具都集成在名為"Jazz Composer"的自動(dòng)硬件配置工具中，在最佳軟硬件系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)迭代和停止操作。有了大量的特殊應(yīng)用核及豐富的多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼庫(kù)作為起始點(diǎn)，設(shè)計(jì)師就能夠快速地選擇相對(duì)應(yīng)的預(yù)配置解決方案或是針對(duì)其特定的項(xiàng)目需求做進(jìn)一步的自定義設(shè)置。這種方式完美地集合了所有的優(yōu)勢(shì)，特別是消費(fèi)市場(chǎng)要求的低功耗、低成本以及商I生能等優(yōu)點(diǎn)。此外，設(shè)計(jì)師還能利用我們的完整解決方案實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速上市，因?yàn)樵摲桨钢幸呀?jīng)包括了DSP 固件、自定義處理器、標(biāo)準(zhǔn)化接口和外設(shè)支持等。

客戶能否獲得成功，上述優(yōu)勢(shì)發(fā)揮著重要的作用，但以下潛在性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使Improv公司的方案從前幾代的DSP IP方案中脫穎而出：

●VLlW處理能力
◎?qū)崿F(xiàn)高性能／循環(huán)和低功耗的并行操作
●編譯技術(shù)一體系結(jié)構(gòu)映射功能
◎使用高級(jí)程序語(yǔ)言快速將應(yīng)用程序映射人體系結(jié)構(gòu)中
●驗(yàn)證
◎模塊、處理器、應(yīng)用程序和soc級(jí)的自動(dòng)測(cè)試工作臺(tái)
◎定向和約束性隨機(jī)測(cè)試
●先進(jìn)的電源管理
◎空閑模式(靜態(tài)等待)一休眠模式(防短時(shí)脈沖波形干擾，98％時(shí)鐘關(guān)閉)
◎通用功率模式(CPF)，用于連接電源設(shè)計(jì)／分析工具
●符合不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)工具
◎PFI咨詢委員會(huì)和SPIRIT聯(lián)盟成員
3、應(yīng)用領(lǐng)域

這種方式的優(yōu)點(diǎn)既迎合了新興市場(chǎng)，也滿足了需求高性能的應(yīng)用領(lǐng)域，例如電信和消費(fèi)類市場(chǎng)。Improv解決方案的內(nèi)在優(yōu)勢(shì)將使這些市場(chǎng)受益匪淺，并滿足他們不同的特殊需求。

●性能
◎我們的解決方案能根據(jù)數(shù)據(jù)流的算法提供高性能運(yùn)算。
◆圖像處理、音頻／視頻／語(yǔ)音信號(hào)處理、加密解密、調(diào)制解調(diào)以及衛(wèi)星通信。
◎?qū)Ρ葴y(cè)試結(jié)果可以看出我們領(lǐng)先于通用DSP或甚至是一些硬編碼的DSP解決方案。
●可編程性
◎軟件在使用和支持上的靈活性允許針對(duì)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)及自定義的特性進(jìn)行編程。
◎具有魯棒性且成熟穩(wěn)定的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境及帶IP核的工具。
●可配置性。
◎設(shè)計(jì)師可以添加自定義的指令和硬件來(lái)進(jìn)一步提高性能，降低功耗，增加產(chǎn)品差異化以及擴(kuò)展產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。
●可擴(kuò)展性。
◎可重復(fù)使用的軟件映射到不同配置的處理器核中，從而創(chuàng)造出低中高端不同檔次的產(chǎn)品和產(chǎn)品的不同性能。