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《SOC设计技术》期末总结报告SOC设计技术SOC的基本概念（定义、构成、优势等）SOC的定义System on Chip，简称SOC，也即片上系统。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的构成：SoC的构成：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。SOC的特点及优势SOC是半导体工艺技术的系统集成SOC是软件系统与硬件系统的集成由于SOC具有以上两个特点，所以对于一个SOC系统而言，相对于其它的系统具有如下优势：相对于其它的系统而言，SOC大大降低了耗电量，节约了能源；SOC相对于其它的系统，其体积大大减少，占用内存随之较小，是嵌入式软件系统的一个重要的突破，具有重要的意义；SOC增加了系统的功能SOC体积的减少，这必须要求系统代码的质量的大大提高，代码的优化可提高SOC系统的性能，因此提高了系统的速度和运行效率SOC技术的成熟以及它的其它系统不具有的优点，使之能够节约了成本（使用成本和开发成本）。SOC的功能，总结起来有如下方面：1) 安全对象管理2) 脆弱性管理3) 风险管理4) 事件管理5) 网络管理6) 安全预警与告警管理7) 安全策略管理8) 工单管理9) 知识库管路10) 专家辅助决策管理11) 报表管理12) 分级管理SOC形成过程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。SOC设计的关键技术SoC关键技术主要包括总线架构技术、IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SoC验证技术、可测性设计技术、低功耗设计技术、超深亚微米电路实现技术。SOC的现状近几年来，世界各国虽然推出多种SOC，但是SOC产业还是处于起步发展阶段，存在着若干需要解决的问题。?（一）SOC制造商与用户的关系?芯片制造商在构思新品时就要让用户参与。在SOC设计时，要早期超前与用户共同商量和研究，这就涉及一个高度信任的问题，为了做好用户的必威体育官网网址工作，有的公司安排不同的设计组，并指定专人与用户接触，不得随意扩散。今天，芯片制造商之间的竞争不仅来自对手也将来自用户，因为用户已能自己设计并通过代加工得到所需的IC。?（二）缺乏复合型人才?SOC的设计实际上是一个系统的设计，要求设计者具有宽广和专门的知识，既要具有模拟电路专长，又要具有数字电路特长:要具有丰富软件知识。目前世界上各大半导体公司都深深感到设计SOC人才的匾乏，连IC发源地硅谷的各大公司也感到综合技术人才的严重短缺。?（三）EDA工具的能力?目前EDA工具还不够成熟，其处理能力己跟不上SOC工艺的发展，未能充分发挥SOC的性能。设计优化和高效率的IP表达法将是EDA产业未来应解决的问题。而面向不同系统的软件和硬件的功能划分理论支撑软、硬件的协同设计，其中不同的系统涉及各种计算机系统、通信系统、数据压缩解压缩和加密解密系统等?。（四）IP兼容性与多样化?现行标准能否兼容以前设计的IP，如何使用其它公司开发的IP，能否制订出一个IP设计和再利用的国际标准等问题都有待于进一步解决。另外，在综合不同来源的IP时，逻辑综合软件由于不能改变硬IP模块的内部逻辑与时序，使整个芯片的速度面积比及时序预算不能达到最佳值，最终影响芯片的整个性能。目前，IP处以紧缺状态，急需的IP核有：AD/DA类IP核；数字家电类IP核，如JPEG，M?PEG2编解码器；移动通信类IP核，如卷积码、Turbo码编译码器、Reed?Solomon编译码器、Blue?tooth；信息处理类IP核，如高性能FFT0?I?FFT(快速傅里叶变换和反变换)、正变换和反变换组合在一起的离散余弦变换器、DES加密解密处理器。?（五）测试、封装与散热更高的要求?SOC芯片内部非常复杂，研发制造的技术一直处于持续改进的状态，涉及数字和模拟电路的综合测试，测试技术难