技術發(fā)展

　　集成電路的發(fā)展已有40年的歷史，它一直遵循摩爾所指示的規(guī)律推進，現(xiàn)已進入深亞微米階段。由于信息市場的需求和微電子自身的發(fā)展，引發(fā)了以微細加工(集成電路特征尺寸不斷縮小)為主要特征的多種工藝集成技術和面向應用的系統(tǒng)級芯片的發(fā)展。隨著半導體產(chǎn)業(yè)進入超深亞微米乃至納米加工時代，在單一集成電路芯片上就可以實現(xiàn)一個復雜的電子系統(tǒng)，諸如手機芯片、數(shù)字電視芯片、DVD 芯片等。在未來幾年內(nèi)，上億個晶體管、幾千萬個邏輯門都可望在單一芯片上實現(xiàn)。 SoC (System - on - Chip)設計技術始于20世紀90年代中期,隨著半導體工藝技術的發(fā)展,IC設計者能夠?qū)⒂鷣碛鷱碗s的功能集成到單硅片上, SoC正是在集成電路( IC)向集成系統(tǒng)( IS)轉變的大方向下產(chǎn)生的。1994年Motorola發(fā)布的FlexCore系統(tǒng)(用來制作基于68000和PowerPC的定制微處理器)和1995年LSILogic公司為Sony公司設計的SoC,可能是基于IP( IntellectualProperty)核完成SoC設計的最早報導。由于SoC可以充分利用已有的設計積累,顯著地提高了ASIC的設計能力,因此發(fā)展非常迅速,引起了工業(yè)界和學術界的關注。

　　SOC是集成電路發(fā)展的必然趨勢，1. 技術發(fā)展的必然2. IC 產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展。

　　技術特點

　　半導體工藝技術的系統(tǒng)集成

　　軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的集成

　　SoC具有以下幾方面的優(yōu)勢，因而創(chuàng)造其產(chǎn)品價值與市場需求：

　　降低耗電量、減少體積、增加系統(tǒng)功能、提高速度、節(jié)省成本設計的關鍵技術。

　　具體地說, SoC設計的關鍵技術主要包括總線架構技術、IP核可復用技術、軟硬件協(xié)同設計技術、SoC驗證技術、可測性設計技術、低功耗設計技術、超深亞微米電路實現(xiàn)技術等,此外還要做嵌入式軟件移植、開發(fā)研究,是一門跨學科的新興研究領域。

　　發(fā)展趨勢及存在問題

　　當前芯片設計業(yè)正面臨著一系列的挑戰(zhàn),系統(tǒng)芯片SoC已經(jīng)成為IC設計業(yè)界的焦點, SoC性能越來越強,規(guī)模越來越大。SoC芯片的規(guī)模一般遠大于普通的ASIC,同時由于深亞微米工藝帶來的設計困難等,使得SoC設計的復雜度大大提高。在SoC設計中,仿真與驗證是SoC設計流程中最復雜、最耗時的環(huán)節(jié),約占整個芯片開發(fā)周期的50%～80% ,采用先進的設計與仿真驗證方法成為SoC設計成功的關鍵。SoC技術的發(fā)展趨勢是基于SoC開發(fā)平臺,基于平臺的設計是一種可以達到最大程度系統(tǒng)重用的面向集成的設計方法,分享IP核開發(fā)與系統(tǒng)集成成果,不斷重整價值鏈,在關注面積、延遲、功耗的基礎上,向成品率、可靠性、EMI 噪聲、成本、易用性等轉移,使系統(tǒng)級集成能力快速發(fā)展。 所謂SoC技術，是一種高度集成化、固件化的系統(tǒng)集成技術。使用SoC技術設計系統(tǒng)的核心思想，就是要把整個應用電子系統(tǒng)全部集成在一個芯片中。在使用SoC技術設計應用系統(tǒng)，除了那些無法集成的外部電路或機械部分以外，其他所有的系統(tǒng)電路全部集成在一起。