1第1章SoC簡介近10年來，無論是消費類產(chǎn)品如電視、錄像機，還是通信類產(chǎn)品如電話、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這些產(chǎn)品的核心部分都開始采用芯片作為它們的“功能中樞”，這一切都是以嵌入式系統(tǒng)技術(shù)得到飛速發(fā)展作為基礎(chǔ)的。SoC(SystemonChip，片上系統(tǒng))是ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuits)設(shè)計方法學(xué)中的新技術(shù)，是指以嵌入式系統(tǒng)為核心，以IP復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)，集軟、硬件于一體，并追求產(chǎn)品系統(tǒng)最大包容的集成芯片。狹意些
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第1 章
SoC簡介
近
10年來，無論是消費類產(chǎn)品如電視、錄像機，還是通信類產(chǎn)品如電話、
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這些產(chǎn)品的核心部分都開始采用芯片作為它們的“功能中樞”，這
一切都是以嵌入式系統(tǒng)技術(shù)得到飛速發(fā)展作為基礎(chǔ)的。
SoC (System
onCh
ip，片上系統(tǒng)) 是AS
IC(Application Specific Integrated
Circuits) 設(shè)計方法學(xué)中的新技術(shù)，是指以嵌入式系統(tǒng)為核心，以IP 復(fù)用技術(shù)
為基礎(chǔ)，集軟、硬件于一體，并追求產(chǎn)品系統(tǒng)最大包容的集成芯片。狹意些理
解，可以將它翻譯為“系統(tǒng)集成芯片”，指在一個芯片上實現(xiàn)信號采集、轉(zhuǎn)換、
存儲、處理和I/O 等功能，包含嵌入軟件及整個系統(tǒng)的全部內(nèi)容；廣義些理解，
可以將它翻譯為“系統(tǒng)芯片集成”，指一種芯片設(shè)計技術(shù)，可以實現(xiàn)從確定系
統(tǒng)功能開始，到軟硬件劃分，并完成設(shè)計的整個過程。
1.1 SoC
1.1.1 SoC 概述
SoC 最早出現(xiàn)在20 世紀(jì)90 年代中期，1994 年MOTOROLA 公司發(fā)布的
Flex CoreTM 系統(tǒng)，用來制作基于68000TM 和
PowerPCTM 的定制微處理器。
1995 年，LSILogic 公司為SONY 公司設(shè)計的SoC，可能是基于IP ( Intellectual
Property)核進行SoC 設(shè)計的最早報道。由于SoC 可以利用已有的設(shè)計，顯著
地提高設(shè)計效率，因此發(fā)展非常迅速。
SoC 是市場和技術(shù)共同推動的結(jié)果。從市場層面上看，人們對集成系統(tǒng)的
需求也在提高。計算機、通信、消費類
電子產(chǎn)品及軍事等領(lǐng)域都需要集成電路。
例如，在軍艦、戰(zhàn)車、飛機、導(dǎo)彈和航天器中集成電路的成本分別占到總成本
SOC 設(shè)計初級培訓(xùn)（Altera 篇）
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的
22％、
24％、
33％、45％和66％。隨著通訊行業(yè)的迅猛發(fā)展和信息家電的
迅速普及，迫使集成電路產(chǎn)商不斷發(fā)展IC 新品種，擴大IC 規(guī)模，增強IC 性
能，提高IC 的上市時間(Time to maeket) ，同時還需要實現(xiàn)品種的通用性和
標(biāo)準(zhǔn)化，以利于批量生產(chǎn)，降低成本。據(jù)預(yù)測，SoC 銷售額將從
2002年的136
億美元，增長到2007 年的
347億美元，年增長率超過20%。
從技術(shù)層面上看，以下幾個方面推動了SoC 技術(shù)的發(fā)展：
(1) 微電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，大規(guī)模集成電路的集成度和工藝水平
不斷提高，已從亞微米(0.5 到1 微米)進入到深亞微米(小于0.5 微米)，和超深
亞微米(小于0.25 微米)。其特點為：工藝特征尺寸越來越小、芯片尺寸越來越
大、單片上的晶體管數(shù)越來越多、時鐘速度越來越快、
電源電壓越來越低、布
