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数字集成电路论文 题目：SOC设计需从ESL开始2011 年 6 月 19 日 SOC设计需从ESL开始电子系统级（ESL）设计已成为当今嵌入式设计领域最炙手可热的话题。尽管在一定抽象层描述系统的想法已经出现近十年，直到现在众多成熟设计流程的出现才使得这一想法成为现实。本文讨论电子系统级(ESL)设计和验证方法学在系统级芯片(SoC)设计中的应用。ESL（Electronic System Level）电子系统级设计需要在一定抽象层次用足够快速的方法来描述SoC系统，给软硬件工程师提供一个虚拟的原型平台，用以进行硬件系统结构的探察和软件程序的开发。这种方法正逐渐成为基本设计流程的一部分，因为它并不仅仅出现在系统结构设计的开始阶段，而是贯穿于整个设计开发的过程之中。 ESL设计是能够让SoC设计工程师以紧密耦合方式开发、优化和验证复杂系统架构和嵌入式软件的一套方法学，它还提供下游寄存器传输级(RTL)实现的验证基础。已有许多世界领先的系统和半导体公司采用ESL设计。他们利用ESL开发具有丰富软件的多处理器器件，这些器件为创新终端产品获得成功提供必需的先进功能性和高性能。电子系统级设计代表了电子产品开发方法学的转变。在由CoWare公司举办的 ESL Design Seminar 2006 上，CoWare 亚洲副总裁Seyul Choe先生向我们介绍了 CoWare 电子系统级的解决方案，同时，Seyul Choe先生更加强调的是电子设计方法学的改变。CoWare 的使命就是帮助客户实现这一转变，在加快ESL设计的同时，更有效满足市场的需求。 Coware公司是领先的ESL软件工具和服务的供应商,他们提供的技术和服务能够创建电子系统的算法和架构模型,使客户能够及早对系统进行评估和优化,并顺利地进行软件开发和硬件实现。Coware主要提供4个方面的ESL工具,包括基于SystemC的ConvergenSC产品系列,可用于对复杂的SoC架构进行设计、仿真和分析;能够方便地进行DSP算法开发,并将其在硬件和软件上实现的SPW-DSP平台;可自动进行嵌入式处理器设计及软件开发工具生成的LISATek;可以优化设计中的存储器子系统,增加其性能并降低功耗的PowerEscape。Coware公司表示,完成向ESL设计的转化并不容易,这需要开发新的工具、新的设计流程、创建ESL模型,并要培训一批专业的开发人员。随着SoC设计在中国的日益发展,Coware选中了两家分销商作为其ESL产品在中国的销售和技术支持代理。新益（NewPlus）系统科技公司和微通（One Pass）公司将分别负责中国南方和北方地区的业务。除了丰富的ESL工具外,Coware还具有完善的ESL咨询服务及技术支持,希望能够帮助想要进行SoC设计的公司顺利转入ESL设计。ESL设计之所以会受欢迎，主要源于以下三方面功能： 在抽象层设置的约束和参数可以被传递到各种用于设计实现的工具中。系统设计更早地和验证流程相结合，能确定工程开发产品的正确性。 功能正确和时钟精确型的执行环境使提前开发软件成为可能，缩短了软硬件集成的时间。　　嵌入式软件驱动SoC设计 图1总结了市场调研公司国际商业策略(International Business Strategies)对SoC设计工程师所做的调查数据。它表明，两种主要的SoC设计挑战--与设计嵌入式软件和硬件架构的相关工作量随着工艺的缩小而急剧增加，而硬件实现(RTL设计、综合、物理设计等)工作量的增加则要少得多。请注意，该调查提到的嵌入式软件由半导体制造商提供，这些软件不包括由系统生产商开发的使终端产品差异化的软件。 图1：随着工艺节点的缩小，主要设计工作从硬件实现转向设计嵌入式软件和硬件架构。 　　主要设计工作从硬件实现转移到嵌入式软件和硬件架构这种显著变化表明，芯片已真正成为一个嵌入式系统。 　　嵌入式软件开发工作量的增加，主要是由于能够实现消费产品之间兼容性和互操作性的无线及多媒体标准(或者其中之一)越来越多。诸如JPEG、MPEG、3G、GSMGSM 　　GSM系列主要有GSM900、DCS1800和PCS1900三部分，三者之间的主要区别是工作频段的差异。 /EDGE、IEEE 802.11/a/b/g WLAN、蓝牙和UWB等标准，都是现代电子产业获得商业成功所必需的。 　　架构开发工作量的增加主要是由于SoC需要集成和优化越来越复杂的处理、存储资源以及通信协议，这些对以必备的性能执行嵌入式软件很有必要。实际上，先进SoC现已采用3个或更多微处理器以及3个或更多数字信号处理器(DSPDSP 　　dsp是digital signal processor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平