系统芯片Soc设计ppt课件

1、系统芯片Soc设计第十七组Atropos快！快！快！新技术应用的速度加快对设计周期的压力！05101520YearsDVDCellularPCVCRCable TVColor TVB&W TVVCDiPad产品达到第一个百万台销量的时间28Days2019年Apple收购了芯片设计公司Intrinsity。2019年Apple斥资2.78亿美元收购了芯片设计公司 P.A. Semi。A5芯片外观A5版图Iphone4SNOKIA5230Soc的产生背景电子产品的低功耗较短的芯片研发周期芯片功能的多样化需求传统芯片设计的不稳定性电子产品的小型化，微型化发展芯片的特征尺寸不断减小，集成度变

2、高Soc的概念和特点Soc的概念SocSystem-on-Chip）:顾名思义,就是将一个系统的多个部分集成在一个芯片上能够完成某种完整电子系统功能的芯片，也称为System LSI。Soc的特点实现复杂系统功能的VLSI； 采用超深亚微米工艺技术；使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器DSP）；外部可以对芯片进行编程；Soc芯片制作过程7module NAND input A,B; output Z; if (A != B) Z = 1; else Z = 0; end if;end module;架构、算法架构、算法工艺工艺SiPSoc的三大设计技术1软硬件协同设计 软硬件协同设计是指对

3、系统中的软硬件部分使用统一描述和工具进行集成开发,可完成全系统的设计验证并跨越软硬件界面进行系统优化。2IP设计和复用技术 系统中有些模块直接用现成的IP来实现，不必所有模块都从头设计，采用IP核进行系统设计，可以大大缩短产品设计时间，减小风险。3超深亚微米(VDSM)设计技术 超深亚微米集成电路和微机电系统的膜/基和多层异质膜结构及内导线结构，所用材料尺度逐渐由微米级减小到亚微米甚至纳米级。 制程的减小的优势180nm - 130nm - 90nm - 65/55nm - 40nm工艺特征：线宽 晶体管尺寸VDD晶体管尺寸减小 电容减小 充放电量减小所需VDD 减小 阈值电压减小所需VDD

4、减小 充电电流减小更少的能量实现更快的逻辑翻转（更快、更省电）简单模型工艺带来的挑战需要改进设计方法学和工具看起来这似乎不是太难；除了一个问题貌似还没有很好的经验来提供答案大问题是NRE成本的几何级上升正在某种程度上改变业态使设计公司也走变得资金密集型，极大提高了中小规模公司和初创公司的难度项目赢利所需的出货量更大；芯片公司规模向大型化靠拢功耗Soc与现在电路设计的不同点1采用IP复用技术是主要的设计方法2软硬件协同设计方法3不同系统之间的兼容性问题4进行不同类型子系统集成后的多层次的验证。5互连设计方法的转变6设计人员需要有丰富的经验7需要将嵌入式软件集成到Soc中。系统设计ASIC设计加工

5、测试SW设计SW测试PCB设计传统的系统设计任务系统设计ASIC设计加工测试SW设计SW测试PCB设计软硬件协同设计任务共享设计Soc设计过程确定系统设计需求写出初步设计规格说明设计高层次算法级模型测试验证并改进算法系统软硬件划分定义接口写出硬件描述，用行为级模拟表达写出软件规格说明，进行原型设计划分宏单元软件开发写出宏单元的初步规格说明宏1宏1软硬件协同仿真10多年构建产业链基本成型设计 Fabless制造 Foundry封装、测试系统和整机厂商当前的核心问题是：提高Fabless环节的综合能力设计、市场、管理）；虽然 我们是一直在追赶、从未有超越；每个环节的供应链上还基本没有自主。但是完整的产业链框架已经建立，有了起飞的基础条件。供应链供应链供应链产业链转移大