原创学习FPGA的一些定义（一）

 2011-10-6 20:29  1242 13 13 分类: FPGA/CPLD

一、什么是asic？

ASIC（Application Specific Intergrated Circuits）即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。目前用CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程逻辑阵列）来进行ASIC设计是最为流行的方式之一，它们的共性是都具有用户现场可编程特性，都支持边界扫描技术，但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点。ASIC的特点是面向特定用户的需求，品种多、批量少，要求设计和生产周期短，它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物，与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。

另见维基百科http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%B9%E5%AE%9A%E6%87%89%E7%94%A8%E7%A9%8D%E9%AB%94%E9%9B%BB%E8%B7%AF

二、SOC中的IP

IP的定义：

　　为满足TTM的要求SoC的设计要采用新的设计方法学来提高设计效率。目前多采用基于平台的设计方法，用已设计好的模块来集成，这些模块就称为IP(Intellectual Property)核。

IP的分类：

　　■ 软核（Soft IP）软核以可综合的HDL的形式交付的，具有更灵活的优点和在性能（时序，面积，功耗）方面不可预测的缺点。软核增加了知识产权保护的风险，因为使用者需要RTL源代码。

　　■固核（Firm IP）

　　■硬核（Hard IP）已经进行了功耗，尺寸和性能的优化并映射到一个特定的工艺，通常以GDSII的形式交付。它们具有更可预测的优点，但是由于工艺相关性，因此有更少的灵活性和可移植性。因为版权保护并且不需要RTL代码，保护硬核的能力更好一些。

IP的来源：

　　■ 来源一：芯片设计公司的自身积累

　　■ 来源二：Foundry的积累

　　■ 来源三：专业IP公司

　　■ 来源四：EDA厂商

　　■ 来源五：设计服务公司

三、SoC（System on Chip）：片上系统

基本概念

　　从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲, SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上,它通常是客户定制的,或是面向特定用途的标准产品。

　　SoC定义的基本内容主要表现在两方面:其一是它的构成,其二是它形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU 内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC /DAC 的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块,对于一个无线SoC还有射频前端模块、用户定义逻辑(它可以由FPGA 或ASIC实现)以及微电子机械模块,更重要的是一个SoC 芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。系统级芯片形成或产生过程包含以下三个方面:

　　1) 基于单片集成系统的软硬件协同设计和验证;

　　2) 再利用逻辑面积技术使用和产能占有比例有效提高即开发和研究IP核生成及复用技术,特别是大容量的存储模块嵌入的重复应用等;

3) 超深亚微米(VDSM) 、纳米集成电路的设计理论和技术。

四、RTL: Register Transmit Level. 寄存器传输级。

RTL是一种模型，是指在进行可编程逻辑设计的时候，在综合之前的阶段。RTL使我们在编写代码的时候不必考虑具体的底层电路如何实现，而是只注重所希望功能的代码实现。可以这样理解，RTL是我们在编写计算机程序的高级语言（比如C），门级描述是汇编语言，C语言要通过编译编程汇编语言，而RTL可以通过综合转换成门级。