面板探測器SoC問題，解決方案
加利福尼亞州圣克拉拉 - 在驗證，片上總線和驗證等領(lǐng)域，片上系統(tǒng)（SoC）集成的重大障礙仍然存在根據(jù)本周DesignCon 2000展會小組討論的參與者，混合信號設(shè)計。但是小組成員還提出了一些解決這些問題的內(nèi)部和商業(yè)解決方案。

功能驗證已經(jīng)成為SoC設(shè)計的“巨大障礙”，安捷倫科技公司ASIC業(yè)務(wù)部經(jīng)理Martin Scott說。盡管知識產(chǎn)權(quán)（IP）他說，重復(fù)使用設(shè)計時間，驗證已經(jīng)成為整個設(shè)計周期的更大比例。

斯科特說，安捷倫工程師面臨的挑戰(zhàn)包括從極其多樣化的來源驗證知識產(chǎn)權(quán);不適用于系統(tǒng)測試平臺的第三方模型和測試平臺;驗證環(huán)境之間缺乏互操作性;缺乏建模，通信，同步和錯誤報告的標準方法。

安捷倫提出了一個解決方案 - 一個模擬環(huán)境，位于Synopsys公司的Vera驗證產(chǎn)品之上。 Scott簡要描述了這種環(huán)境的好處，三位安捷倫工程師在DesignCon技術(shù)會議期間給出的論文中對此進行了更詳細的討論。

Scott表示，安捷倫的仿真環(huán)境允許使用可重復(fù)使用的元素快速創(chuàng)建測試平臺。它允許在塊和系統(tǒng)級別重用功能向量。它允許在各種仿真模型之間進行通信，并支持系統(tǒng)級分析和硬件/軟件協(xié)同仿真。

IBM Microelectronics的SRAM和ASIC產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)James Dickerson討論了其他內(nèi)部開發(fā)的SoC問題解決方案。他發(fā)現(xiàn)了幾個關(guān)鍵障礙：缺乏標準接口，綜合和時序收斂以及驗證。

鑒于過多的總線架構(gòu)，Dickerson認為所需要的是具有一致性測試的通用片上總線標準。虛擬套接字聯(lián)盟（VSIA）正在研究“總線包裝”概念，但Dickerson表示，這將縮短產(chǎn)品上市時間，并需要重新設(shè)計符合不同標準的內(nèi)核接口。

IBM的解決方案是其CoreConnect總線架構(gòu)，這是一種可以自由許可的開放標準。 Dickerson指出，它實際上支持兩條基于PowerPC的總線 - 一種用于高數(shù)據(jù)帶寬的高性能，低延遲總線，以及一種低速，低功耗的片上外設(shè)總線。

在驗證領(lǐng)域，Dickerson指出，IBM開發(fā)了一種“測試操作系統(tǒng)”，可以安排系統(tǒng)級測試并支持特定于核心的測試應(yīng)用程序。 IBM還開發(fā)了基于PowerPC 405的“Bondo”仿真芯片，以實現(xiàn)應(yīng)用程序的快速原型設(shè)計。

快速原型制作主題由飛利浦半導(dǎo)體系統(tǒng)ASIC技術(shù)副總裁Bob Payne選擇。他說，SoC設(shè)計的問題在于，有一個完美的功能規(guī)范，因此迫使“嚴格遵守模糊規(guī)范”。

因此需要花費數(shù)小時的實時操作才能知道SoC究竟能做些什么，Payne認為。但是，Quickturn模擬器需要100個小時來復(fù)制那個設(shè)計，他說，而基于周期的模擬器需要12年時間，基于時間的邏輯模擬器需要一千年。

“沒有人會嘗試數(shù)百萬美元，但我們?nèi)蝿?wù)工程師開發(fā)了一百萬個測試向量，”佩恩說。 “然后我們假設(shè)工程師知道他們在做什么?！彼f，那百萬個測試向量可能模擬50毫秒的實時操作。

Payne認為，解決方案在于“可配置和可擴展的平臺架構(gòu)”，它允許用戶從參考設(shè)計開始，并根據(jù)需要修改或交換IP塊。 Payne表示，將這種方法與基于硅的“臺式”快速原型設(shè)計環(huán)境（如飛利浦的Velocity系統(tǒng)）相結(jié)合，工程師可以快速驗證SoC并實現(xiàn)95％的離線成功概率。

德州儀器公司副總裁兼總監(jiān)Dennis Buss表示，真正的SoC設(shè)計的最后一個前沿是模擬和混合信號世界。他說，即使是那些談?wù)撛O(shè)計SoC的人仍然是典型的將編解碼器，閃存和電源管理等功能置于片外。然而，Buss指出，我們正進入一個通信和網(wǎng)絡(luò)市場超越PC領(lǐng)域的時代，并帶來對DSP和模擬電路的需求增加。

“模擬集成的挑戰(zhàn)是如此之高，以至于很多人都說你做不到，”巴斯說。 “我說，等等 - 這個行業(yè)會?！钡f，需要一些創(chuàng)新的新設(shè)計技術(shù)才能完成所有工作。

在小組討論的問答階段，Buss對于將DRAM置于芯片上的前景并不樂觀。 “我們所有的客戶都想要嵌入式DRAM，但沒有人購買它，”他說。由于客戶不想為DRAM支付ASIC價格，并且由于工藝復(fù)雜性增加，Buss表示在大多數(shù)情況下片外DRAM仍將是解決方案。

Payne表示，快速原型設(shè)計可以預(yù)先證明硅中的混合信號接口。 “SoC也應(yīng)該將混合信號填充到芯片上，”他說。 “飛利浦擁有豐富的模擬設(shè)計傳統(tǒng)，我們將借鑒它?！?/p>

在回答有關(guān)第三方IP的另一個問題時，Payne指出，所有主要的半導(dǎo)體供應(yīng)商都發(fā)現(xiàn)他們需要自己的IP資產(chǎn)組合。 “真的沒有購物的模式，”他說。 “這更多的是根據(jù)具體情況增加你的投資組合?！?/p>