马路第一次作业解答

1、数字集成系统设计-Assignment 1马路2011E空间中心信息学院 0718 班1. Give a formal or descriptive definition for each of the following terms.（1）ITRSernational technology术规划。（2）Gate-Equivalentfor Semiconductor 国际半导体技等效门。相当于一个两输入的与非门，用于描述数字电路的独立制造技术的复杂程度，一个门电路相当于四个晶体管。（3）Technology Nodes：技术结点。用于描述半导体器件的尺寸，（4）Feature size：为纳

2、米。特征尺寸。COMS 中表示工艺尺寸的参数，等于晶体管长度的一半。（5）Behavioral represenion：行为描述。通过定义的输入输出响应来描述的方式，在硬件设计语言中通常分为算法和数据流两种描述方法。（6）Structural represenion：结构描述。用一组原件以及原件之间的连接来描述的方式。（7）Geometrical represenion：几何描述。指定了每个元件的大小（高度和宽度），在硅片上的位置以及它们之间的连接。System-level synthesis：系统级综合。将硬件描述语言转化成电路的表示过程。Logic synthesis：逻辑级综合。是指将

3、RTL 级形式的数据流综合到逻辑层。Layout synthesis：版图综合。是指从逻辑门级综合到最底层的几何描述。2. Acs theernet for information about Daniel D. Gajskis “Y-chart” designmethodology ofegrated circuits. According to your investigation of the relatedresearch prs and/or technical reports, please summarize the “Y-chart” theory inChi Referen,

4、 focusing on design abstraction hierarchy and design represenion.must be listed atof your report.答：Y-chart 以不同领域的视角和不同的抽象层次来描述系统设计，在 Y-chart 中，三个轴分别表示系统的不同的领域视角。行为设计：表示系统完成的功能，采用黑盒模型，将黑盒的行为描述为输入值和终止时间的函数。结构表示：定义系统组件及其互联关系来描述系统的实现。物理表示：描述组件之间的空间关系等物理属性。其主要分为 5 个抽象层次，由一系列同心圆来表示。每个同心圆表示一个系统的不同抽象层次，从最里面

5、开始，由低到高分别为：电路级、逻辑门级、寄存器级、传输级和系统级。不同抽象层次上相应各分支的内容不同，其中物理级有：安排、平面布局、单元布局、掩膜几何；行为级有：性能、算法、传输方程，布尔方程、微分方程；而结构级有：Transistate、ff，Reg、ALU 单元。抽象层次通常以每一层结构方面的主要组成对象来定义，并且高一层的组成对象以低一层的组成对象的组合来。例如，从结构领域看，一个系统在系统级包括处理器、ASICs、器和总线等；而在逻辑门级，系统由门电路和触发器等。同一抽象层次的行为描述以抽象功能实体的逻辑组合来描述系统的功能，而结构描述则是实现相应功能的物理结构实体的互连描述。系统设计

6、方法学主要是在较次上，由行为描述开始，逐渐转向结构描述，然后结构描述中的物理结构实体又在下一个较低抽象层次再次被转换到相应的结构描述，一直到真正地实现系统，具体的电路被制造出来。系统从行为和结构两个视角分别考虑，体现了关注点的有效分离，即系统功能描述的实现无关性，一方面可以有效的提高开发效率，另一方面具体的实现技术可以变化，从而延长设计生命周期。一般的，同一抽象层次从行为描述自动或半自动地转换到结构描述的过程成为综合。由于不同视角关注的特征不同，并且结构描述趋于实现，要处理的细节，因而在综合的设计过程中需要细化和添加设计决策等等。设计者需要在不同抽象层次上自上而下反复的细化和验证直到最后一个实

7、现。因而随着复杂性的增长，设计成本也在急剧的增长。参考文献： 12Petru Eles, Zebo Peng，System Synthesis of Digital Systems.LiTH： IDA.20003 James R.Armstrong.VHDL 设计 表示和综合.版社.2004等译.：机械工业出3. Summarize in Chithe main features of SoC design based on the pr “ANew Ear in Advanced IC Design” (in lessn 500 characters).答：随着集成度的提高，在单一硅片上集成

8、的晶体管数量越来越多，从而促使超大规模集成电路的涌现。传统 IC 设计不能更好的满足设计者的要求。片上系统（System on Chip）必将成为未来电子系统设计的趋势。它具有如下的特点：（1）片上系统设计存在。随着日益增长的复杂的先进集成电路的内容，片上系统设计的 IP 块和也越来越艰巨，传统的设计方法已经不能解决大的、复杂的的结合。与传统的基于内容的 IC 设计相比，SoC 拥有更高的集成度，深度更高的系统级设计和验证。新的片上系统设计重心由设计内容转变到评估、综合、验证多个已存在的数据块以及组件等问题上。这种新的设计要求的深入的系统级的设计、并行的软硬件设计、各个设计的验证。（4）片上系统设计是一个综合设计的问题，而不是创作设计的问题。所以看到集成电路的设计方法从容量为主的硬件语言流和示意性的基础设计转变到