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时间:2018-04-18
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1、软核、固核、硬核的区别【转】IP(IntellectualProperty)就是常说的知识产权。美国Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为用于ASIC、ASSP和PLD等当中,并且是预先设计好的电路模块。IP核模块有行为(Behavior)、结构(Structure)和物理(Physical)三级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同分为三类,即软核(SoftIPCore)、完成结构描述的固核(FirmIPCore)和基于物理描述并经过工艺验证的硬核(HardIPCore)。什么是软核?IP软核通常是用HDL文本形式提交给用户
2、,它经过RTL级设计优化和功能验证,但其中不含有任何具体的物理信息。据此,用户可以综合出正确的门电路级设计网表,并可以进行后续的结构设计,具有很大的灵活性,借助于EDA综合工具可以很容易地与其他外部逻辑电路合成一体,根据各种不同半导体工艺,设计成具有不同性能的器件。软IP内核也称为虚拟组件(VC-VirtualComponent)。什么是固核?IP固核的设计程度则是介于软核和硬核之间,除了完成软核所有的设计外,还完成了门级电路综合和时序仿真等设计环节。一般以门级电路网表的形式提供给用户。什么是硬核?IP硬核是基于半导体工艺的物理设计,已有
3、固定的拓扑布局和具体工艺,并已经过工艺验证,具有可保证的性能。其提供给用户的形式是电路物理结构掩模版图和全套工艺文件,是可以拿来就用的全套技术。如何选择IP模块?选择IP模块设计时首先要考虑的因素是IP与目标系统的配合程度。一般来说,在进行集成之前,最好选择那些无需修改的IP模块。但是如今的大多数情况是设计人员在获得IP模块后必须进行修改,有时修改的范围包括各个设计层次上的IP模型。这种修改会耗费大量的时间和资源,不仅会耽误产品的研发进度,还会给整个设计流程引入风险。有时可以通过牺牲一点芯片面积或功能,以尽量少的修改IP设计,使其能直接集
4、成到系统芯片设计中。选择IP模块时必须考虑的另外一个因素是:评估IP模块的品质、集成的方便程度以及可重用性,并考虑IP开发者提供的技术支持程度等。如使用手册内容是否完备,是否提供完整的设计和验证环境,是否有成功集成的示范工程,接口定义标准的遵从程度,未来发展升级的可能性,获取IP授权的效率以及合作厂商的可信赖程度等多种因素。IP模块的评估是指通过一系列完整的检查规则来系统地检查IP的设计。评测分为系统设计、编码、综合和参数验证等不同部分进行,并根据评测规则的重要程度为不同的规则检查分配不同的权值。这样检查之后,就可以直观地看出整个设计的可
5、重用程度,以帮助体系架构设计工程师针对性能、规模、成本和功耗等不同方面来定制和评估IP模块设计。目前工业界比较具有影响力的评测标准是由Synopsys和Mentor联合开发推行的基于RMM的OpenMORE评测标准。IP的分类IP核分为软核、硬核和固核三种。具体地说,软核为能综合的HDL描述,硬核为芯片版图,固核为门级HDL描述。软核包括逻辑描述(RTL和门级VerilogHDL或VHDL代码)、器件内部连线表和不能用台式仪器和信号仪、示波器、电流计和电压表等进行测试的可测性设计。软核可经用户修改,以实现所需要的电路系统。它主要用于接口、
6、编码、译码、算法和信道加密等对速度性能要求范围较宽的复杂系统。硬核的设计与工艺已完成而不能更改。它的产品如存储器、模拟电路和总线器件。用户得到的硬核仅是产品功能而不是产品设计,因此,硬核的设计与制造厂商能对它实行全权控制,它的知识产权的保护也较简单。常用的硬核有存储器、模拟器件和总线器件等。固核是一种介于软核与硬核之间的IP。它既不独立,也不固定,可根据用户要求作部分修改。固核允许用户重新定义关键的性能参数,内部连线表有的可以重新优化,其使用流程同软核。如内部连线表不能优化时,使用流程与硬核相同。软件开发工作量相对低,因此一般开发成本较低
7、,柔性大,如可增加特性或选择工艺并容易从一个工艺向另一个工艺转移,且性能可提高,但可预测性差。硬核的开发成本最高,柔性小,但性能一定并具有可预测性。更重要的是上市时间短,易于使用。固核介于硬核与软核之间,IP用户将从实用、性能、价格、上市时间等各种因素综合考虑选择IP。软核和硬核的设计工作量、设计预测性和性能的差异是由它们不同的设计流程所决定的。
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