IP核及其集成技术的研究

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1、随着超大规模集成电度越来越高，系统芯片（J其中的一项关键技术就是基技簪用本文采用自上而下的论文的主要：［作包括以下1・论文设计了一个StudechnWiththedevdCircuitmaprocess,thecircump1exitybecomesmoresericqueisIPdesignandreuse.Basedontop—doCdesignandintegrationtechrfthreeparts：1.Thethesisdes—IIs■1nterfacebusand■1tsPr0t0c0本

2、人声明所是交的学位论〕知，除了文中特别加以标志和也不包含为获得佥胆・・£些的同志对本研究所做的任何贡本论文是在导师刘声老师和高老师不仅学识渊1师和高老师对科学的认真彳我终身受益。衷心感谢导0感谢胡永华老师对羽感谢周干民、曹华锋感谢合肥工大微电子的热情支持。感谢微电子设计研究'感谢所養舷、母轴i・i微电子技术发展概i1958年，采用硅-年，强军史脅四个晶体,上可集成的品体管数目高］化，它经历了小规模（S:阶段和特大规模ULSI用来评价集成电路技术的;路技术的发展情况和展望CEDA(E1ectronicD

3、融合了应用电子技术、计(computerAidedIIc设计，电子一…，想要完成上広超犬产制造技术的不断进步又?1・2.1EDA技术的发展如图1・「1质示，nE门电路的网表，其对应的伞个系统进行方案'发计和〕(ASIC，Appliest#00器生成最终的I方法。其特点包括以下几/〉采用硬件拙述语占硬件描述语言（HD件电予期稲鳳占,电路结构和连接形式，适7级和逻辑门级多个设计层2组织了ip展与Ic设计效率之间的］最迫切的发展方向，也是扌以超深亚微米（VDSM,酥帕義）星慕鑿血墨留q堑堰一专题国际研讨会。

4、到19三分之一是讨论IP的文:(Si1iconStrateg召开，并以Ip产业的现:公司的主要负责人作了大,学术年会历来是集成电路令个角度展示了IP产业迅爼在国外，IP专营公CnaVdA‘Dp物ml8蓟9e1a,从s年全球共有诸如IBM、拟电路在一起的混合信号试，必须进行可测性设计。1.速度高、时序关系严塔高达数百兆的系统时给设计带来了多问题.如I信号串扰等高频效应。1.深亚微米的影响系统级芯片多米用探迟相比变得不可勿视，并丿增加了电路中时序匹配的目间和层闾的信号耦合作用:号串扰现象，给设计验证幸从电

5、路设计转向系统设计,向系统级模拟，软硬件联-2•低功耗设计系统级芯片因为百万瓦乃至上百瓦的功耗。巨:此降低功耗的设计是系统纟芯片功耗。(1)采用空闲(I统处于等待状态或处于低E取高性能低功耗的有效方溢(2)在电路组态卑电路结构每个门输入端具:设计需要从系统出发，进行同设计方法，在系统级上上行设计的权衡。5・深II微米SoC的物卫由于深亚微米时互连;因此传统的自上而下的设*这时才发现时序错误，必勿布线到重新综合的重复设于寸的减少，互连线影响越耳已经无变得无法满足设计箜用物理综合方法，使设计人层次上的布局

6、布线问题。够级评估模型，电学特性的不匹配，版图的不匹配，工具使用的不匹配，多垂测试I办议的使用，多重模块接口协议的使用等就成为了soC设计与IP设计Z间的鸿沟与障碍。“虚拟插座接口联盟”(VSIA,VirtualSocketlnterfaceA就蹇另了决这样的孑圧应运而生，它的岀现大大地推进了整个产业的发展。需求说明＜功能性能成本功耗〉坑体系结构设计软/硕件划分软件设计I硬件设计系坑集成图1—3基于IP的SoC的设计流程1.3.4国际标准化组织VSIA与IP核的标准化1996年9月成立的“虚拟插座接口

7、联盟汀(VSIA,VirtualSocketIntereAlliance)是在SoC产业中从事IP核设计规范化和接口标准化的国际权威组织。其唯一目标就是，通过制订能够推动混合和适配(Mix&Match)不同厂商提供的IP的公开标准来极大地加速SoC的开发。在VSIA提出的基于IP重用的SoC设计方法学(图1・4)中更加明确了这种作用。SoC的设计明确地分为IP的开发和IP的集成两个环节。IP的开发者通常要按照T0p.Down历经图左边整个设计和验证流程。IP的集成者则要遍历图右边的•整个设计和验证流程

8、。正如前面提岀的SoC设计流程所表示的那样，系统集成是一个从抽象描述到物理实现的过lit撇辭I刪胡琥魏龍俅逊I會疵鮭麹赃嫌齟施翦斓樂轴鹼^毅喲T确保模块集成商提供)的数据、文档等文件资料的标准化即VSIA标准所涉及的领域。1F片发商昭VSIA丄IP簾成祈验证凉程i&uasRTL•褻役4RTL藪DOWN证0>技烬旳时斤接口时好电冻抿口图I—4基于Ip重H『的soC殴计方法学KTL駁栓4i由前面的介绍可以看出VSIA与一般的IP开发商和SoC集成商不同的地方