SOC的定义有很多种。
通常,SOC是基于处理器的IC,包含一个或多个嵌入式计算引擎(微处理器,微控制器或数字信号处理器);工艺技术;主要使用第三方IP核进行设计;内置嵌入式存储器和可编程逻辑;与芯片的外部编程;完整系统所需的全部或大部分外围设备。
在某些情况下,它还包括在同一芯片上集成了模拟和数字技术的模拟前端,增加了系统的复杂性。
传统的设计过程可分为两个独立的阶段:逻辑设计和物理实现,包括以下步骤:系统规划,功能设计,逻辑设计,电路设计,设计验证,生产生产,测试调试和芯片设计考虑都很简单。
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所有设计人员必须做的是前端设计,例如系统架构设计,前端仿真和硅供应商的网表(SIC)。
硅供应商负责后端设计,包括芯片的物理设计,封装,测试和良率管理。
然而,随着系统集成的不断完善和最终用户需求的多样化,系统功能越来越复杂。
如何确定系统结构,完成软硬件的划分,传统的系统设计方法不能很好地满足设计要求。
为了提高芯片的设计效率,缩短设计周期,系统设计需要一种新的设计理论体系和设计方法,以克服传统设计方法中前端设计和后端设计的缺点。
这种新的设计理论和设计方法得到了硬件和软件协同设计理论,IP核生成和多路复用技术以及超深亚微米技术的支持。
SOC开发最具挑战性的方面是设计验证。
使用相应的测试向量开发一个或一组测试平台是耗时的。
根据需要对结果进行仿真和分析不仅需要大量的计算资源,还需要对设计行为进行相当深入的理解。
统计3表明,验证是产品开发中最耗时的方面之一,它需要最多的资源。
提供IP内核的供应商和系统设计人员面临严重的验证问题。
制造商不仅要彻底检查核心的性能和物理特性,以确保产品质量,还要预测系统级功能。
设计人员必须开发功能级测试方法,以模拟设备的正确使用和误用。
为模拟错误开发有效的测试方法更加困难,因为预测误解和意外错误需要仔细研究技术规范。
除了验证之外,SOC测试尤其困难。
需要新的测量功能和测试方法,以确保产品具有足够的设计公差。
这需要内置自测(BIST)和边界扫描链结构。
许多IP公司提供BIST架构和边界扫描IP以及自动化软件工具,以支持设计人员采用这些技术。
对于BIST方法,最大的优势是整体测试覆盖率,测试价格和测试时间。
从很大程度上说,SOC芯片包含:1。
逻辑内核包括CPU,时钟电路,定时器,中断控制器,串行并行接口,其他外设,I / O端口以及各种IP内核之间的连接。
逻辑等; 2.存储器核心包括各种易失性,非易失性和Cacha存储器; 3.模拟内核包括用于某些高速电路的ADC,DAC,PLL和模拟电路。