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妤间富
发表于 2018-7-12 13:49:20 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
SoC芯片 编辑??



SoC芯片是一种集成电路的芯片,可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力,是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。



中文名SoC芯片 外文名System-on-a-Chip 结? ? 构逻辑核、存储器、模拟核 应用举例可视电话、视频监控


目录

1 产品介绍
2 定义
3 一般构成
4 举例
5 国产及应用



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产品介绍

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随着设计与制造技术的发展,集成电路设计从晶体管的集成发展到逻辑门的集成,现在又发展到IP的集成,即SoC(System-on-a-Chip)设计技术。SoC可以有效地降低电子/信息系统产品的开发成本,缩短开发周期,提高产品的竞争力,是未来工业界将采用的最主要的产品开发方式。虽然SoC一词多年前就已出现,但到底什么是SoC则有各种不同的说法。在经过了多年的争论后,专家们就SoC的定义达成了一致意见。这个定义虽然不是非常严格,但明确地表明了SoC的特征:

实现复杂系统功能的VLSI; 采用超深亚微米工艺技术;

使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器(DSP);

外部可以对芯片进行编程;

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定义

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SoC的定义多种多样,由于其内涵丰富、应用范围广,很难给出准确定义。一般说来, SoC称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。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。 [1]??

中国本土企业创维联合海思自主研发的智能电视SOC芯片研制成功并首次实现量产。搭载这款芯片的创维GLED新品的系统速度、解码能力等智能电视核心性能居行业领先水平。”同时,创维此“智能电视SOC芯片研发及产业化”项目已经申报“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”国家科技重大专项(简称“核高基重大专项”)课题,创维将与海思在芯片定义、芯片验证、芯片的整机研发和产业化等核心领域展开深度合作 [2]??。" [3]??

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一般构成

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从大处来分,SOC含有:

1.逻辑核包括CPU、时钟电路、定时器、中断控制器、串并行接口、其它外围设备、I/O端口以及用于各种IP核之间的粘合逻辑等等;

2.存储器核包括各种易失、非易失以及Cache等存储器;

3.模拟核包括ADC、DAC、PLL以及一些高速电路中所用的模拟电路。

目前 SOC遇到的难题

今天SoC的发展也至少遇到了以下四大难以逾越的挑战:

第一.IP的种类和复杂度越来越大以及通用接口的缺乏均使得IP的集成变得越来越困难;

第二.当今的高集成度SoC设计要求采用更先进的90nm以下工艺技术,而它将使得功率收敛和时序收敛的问题变得更加突出,这将不可避免地导致更长的设计验证时间;

第三.很难在SoC上实现模拟、混合信号和数字电路的集成;

第四.先进SoC开发的NRE成本动辄数千万美元,而且开发周期很长。

SOC芯片技术在手机领域举例

SoC技术的一大关键优势是它可以降低系统板上因信号在多个芯片之间进出带来的延迟而导致的性能局限,它也提高了系统的可靠性和降低了总的系统成本。此外,在PCB板空间特别紧张和将低功耗视为第一设计目标的应用中,如手机,SoC常常是唯一的高性价比解决方案。

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举例

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a.可视电话

Z228可用于设计低成本的可视电话和视频会议系统。使用Z228,并配合彩色图像传感器模块和LCD显示模块,产品可传送双向的MPEG-4视频信号。VGA尺寸的画面,再加上低延迟模式和防错技术,可显着改善用户体验。ARM926EJ处理器可运行SIP协议栈,并对视频流的码率进行即时动态调整,以适应不同的信道带宽。

视频监控

Z228是构建视频监控系统的理想选择。其内置的ARM9处理器和硬件视频编解码器有利于研制更加灵活和廉价的分布式终端设备和基于IP的监控网络,符合视频监控向网络化、数字化和智能化方向发展的趋势。Z228的先进的视频压缩算法,能在较低带宽下(小于700kbps)下提供良好的画质(大于30dB);在低延迟模式下,端到端延迟(不计传输延迟)小于60ms;ARM9处理器的存在使得音视频同步的实现更为方便。

备注:Z228正是一款高集成度的SoC芯片。

什么是VLSI

将晶体管、电阻、电容、二极管等电子组件整合装至一芯片(chip)上,由于集成电路的体积极小,使电子运动的距离大幅缩小,因此速度极快且可靠性高,集成电路的种类一般是以内含晶体管等电子组件的数量来分类:

MSI (中型集成电路),晶体管数 100~1,000

LSI (大规模集成电路),晶体管数 1,000~10,0000

VLSI (超大规模集成电路),晶体管数 100,000~

什么是IP核

IP核是具有复杂系统功能的能够独立出售的VISI块。

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国产及应用

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智能电视创维G8200

8月20日,创维集团联合华为海思发布了采用海思Hi3751智能电视SOC芯片的GLED 8200系列超高清智能电视,标志着国内首款智能电视芯片研发成功并实现量产。 [4]??

2014年8月20日,国产彩电巨头创维在京召开以“见证奇G的时刻”为主题的新品发布会,高调发布全球首款GLED电视。此次发布会堪称重量级,不仅创维集团高层领导悉数出席,更是邀请到工信部刁司长,以及国内160余家主流媒体及行业专家。 [5]??

会上工信部刁司长发表了讲话,讲话内容表示:创维集团与华为海思以项目为纽带结成了紧密的合作伙伴,并成功研制我国首款自主研发并成功实现量产的高端智能电视芯片,芯片性能优于市场同类芯片,对改变我国彩电行业缺芯少屏的局面,提升电子信息产业核心竞争力有着重要的意义!



工信部刁司长
工信部刁司长

2014年8月21日《新闻联播》报道 [6]??:“中国本土企业创维联合海思自主研发的智能电视SOC芯片研制成功并首次实现量产。搭载这款芯片的创维GLED新品的系统速度、解码能力等智能电视核心性能居行业领先水平。” [6]??同时,创维此“智能电视SOC芯片研发及产业化”项目已经申报“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”国家科技重大专项(简称“核高基重大专项”)课题,创维将与海思在芯片定义、芯片验证、芯片的整机研发和产业化等核心领域展开深度合作。 [2]??首批搭载此芯片的创维G8200系列新品4000台已于2014年8月20日上市。 [6]??



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