SoC設(shè)計方法與實現(xiàn)

內(nèi)容概要

　　《soc設(shè)計方法與實現(xiàn)（第2版）》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，并被評為2008年度普通高等教育精品教材。本書結(jié)合soc設(shè)計的整體流程，對soc設(shè)計方法學(xué)及如何實現(xiàn)進行了全面介紹。全書共分14章，主要內(nèi)容包括：soc的設(shè)計流程、soc的架構(gòu)設(shè)計、電子級系統(tǒng)設(shè)計、ip核的設(shè)計與選擇、rtl代碼編寫指南、先進的驗證方法、低功耗設(shè)計技術(shù)、可測性設(shè)計技術(shù)及后端設(shè)計的挑戰(zhàn)。書中不僅融入了很多來自于工業(yè)界的實踐經(jīng)驗，還介紹了soc設(shè)計領(lǐng)域的最新成果，可以幫助讀者掌握工業(yè)化的解決方案，使讀者能夠及時了解soc設(shè)計方法的最新進展。
　　《soc設(shè)計方法與實現(xiàn)（第2版）》可以作為電子、計算機等專業(yè)高年級本科生及研究生的教材，也可以作為集成電路設(shè)計工程師的技術(shù)參考書。

作者簡介

郭煒——研究員。1982年獲大連海事大學(xué)電子工程學(xué)士學(xué)位。1991年獲美國路易斯安那州立大學(xué)電子工程學(xué)碩士學(xué)位。1991-2003年，任職于Motorola公司芯片設(shè)計部，曾任首席主任工程師(Principal
Staff
Engineer)，研發(fā)項目負責(zé)人。成功地負責(zé)過多個大規(guī)模SoC設(shè)計項目的研發(fā)，具有豐富的，C設(shè)計及項目管理經(jīng)驗。2004-2007年任上海交通大學(xué)研究員。2007年10月至今．任天津大學(xué)研究員。

書籍目錄

第1章 soc設(shè)計緒論
 1.1 微電子技術(shù)概述
 1.2 soc概述
 1.3 soc設(shè)計的發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)
 本章參考文獻
第2章 soc設(shè)計流程
 2.1 軟硬件協(xié)同設(shè)計
 2.2 基于標準單元的soc芯片設(shè)計流程
 本章參考文獻
第3章 soc設(shè)計與eda工具
 3.1 電子系統(tǒng)級設(shè)計與工具
 3.2 驗證的分類及相關(guān)工具
 3.3 邏輯綜合及綜合工具
 3.4 可測性設(shè)計與工具
 3.5 布局布線與工具
 3.6 物理驗證及參數(shù)提取與相關(guān)的工具
 3.7 著名eda公司與工具介紹
 3.8 eda工具的發(fā)展趨勢
 本章參考文獻
第4章 soc系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
 4.1 soc系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的總體目標與各個階段
 4.2 soc中常用的處理器
 4.3 soc中常用的總線
 4.4 soc中典型的存儲器
 4.5 多核soc的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
 4.6 soc中的軟件結(jié)構(gòu)
 4.7 電子系統(tǒng)級（esl）設(shè)計
 本章參考文獻
第5章 ip復(fù)用的設(shè)計方法
 5.1 ip的基本概念和ip分類
 5.2 ip設(shè)計流程
 5.3 ip的驗證
 5.4 ip核的選擇
 5.5 ip市場
 5.6 ip復(fù)用技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)
 5.7 ip標準組織
 5.8 基于平臺的soc設(shè)計方法
 本章參考文獻
第6章 rtl代碼編寫指南
第7章 同步電路設(shè)計及其與異步信號交互的問題
第8章 綜合策略與靜態(tài)時序分析方法
第9章 soc功能驗證
第10章 可測性設(shè)計
第11章 低功耗設(shè)計
第12章 后端設(shè)計
第13章 soc中數(shù)?；旌闲盘杋p的設(shè)計與集成
第14章 i/o環(huán)的設(shè)計和芯片封裝
第15章 課程設(shè)計
附錄a pthread多線程編程接口
附錄b soclib系統(tǒng)支持包

章節(jié)摘錄

　　1.系統(tǒng)需求說明　　系統(tǒng)設(shè)計首先從確定所需的功能開始，包含系統(tǒng)基本輸入和輸出及基本算法需求，以及系統(tǒng)要求的功能、性能、功耗、成本和開發(fā)時間等。在這一階段，通常會將用戶的需求轉(zhuǎn)換為用于設(shè)計的技術(shù)文檔，并初步確定系統(tǒng)的設(shè)計流程?！　?.高級算法建模與仿真　　在確定流程后，設(shè)計者將使用如C和c++等高級語言創(chuàng)建整個系統(tǒng)的高級算法模型和仿真模型。目前，一些EDA工具可以幫助我們完成這一步驟。有了高級算法模型，便可以得到軟硬件協(xié)同仿真所需的可執(zhí)行的說明文檔。此類文檔會隨著設(shè)計進程的深入而不斷地完善和細化?！　?.軟硬件劃分過程　　這一環(huán)節(jié)包括軟硬件劃分和任務(wù)分配，是一個需要反復(fù)評估和修改直至滿足系統(tǒng)需求的過程。設(shè)計者通過軟硬件劃分來決定哪些功能應(yīng)該由硬件完成，哪些功能應(yīng)該由軟件來實現(xiàn)。軟硬件劃分的合理性對系統(tǒng)的實現(xiàn)至關(guān)重要。通常，在復(fù)雜的系統(tǒng)中，軟件和硬件都比較復(fù)雜。有些功能既可以用軟件實現(xiàn)也可以用硬件實現(xiàn)，這取決于所要達到的性能指標與實現(xiàn)的復(fù)雜程度及成本控制等因素。對比而言，兩者各有千秋?！　〔捎糜布鳛榻鉀Q方案的好處有：由于增加了特定的硬件實現(xiàn)模塊，（通常是硬件加速器），因而可使系統(tǒng)的性能提升，僅就速度而言可以提高10倍，甚至100倍；增加的硬件所提供的功能可以分擔原先處理器的部分功能，這一點有助于降低處理器的復(fù)雜程度，使系統(tǒng)整體顯得簡單。　　硬件解決方案也存在一些不利的地方：添加新的硬件必然會提高成本，主要花費在購買妒和支付版權(quán)費等方面；硬件的研發(fā)周期通常都比較長，中等規(guī)模的開發(fā)團隊開發(fā)一套復(fù)雜程度一般的硬件系統(tǒng)至少需要3個月的時間；要改正硬件設(shè)計存在的錯誤，可能需要再次流片；相比于軟件設(shè)計工具，硬件設(shè)計工具（EDA）要昂貴許多，這也使得設(shè)計成本增加?！　〔捎密浖崿F(xiàn)作為解決方案的好處有：軟件產(chǎn)品的開發(fā)更靈活，修改軟件設(shè)計的錯誤成本低、周期短；受芯片銷量的影響很小，即使所開發(fā)的軟件不用在某一特定芯片上，也可以應(yīng)用到其他硬件設(shè)備上，因而市場的風(fēng)險比較低。軟件解決方案也存在著難以克服的不足之處：軟件實現(xiàn)從性能上來說不及硬件實現(xiàn)；采用軟件實現(xiàn)對算法的要求更高，這又對處理器的速度、存儲器的容量提出了更嚴格的條件，一般還需要實時操作系統(tǒng)的支持?！　”?-1列出了軟件和硬件實現(xiàn)各自的優(yōu)缺點。　　軟硬件劃分的過程通常是將應(yīng)用一一在特定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上映射，建立系統(tǒng)的事務(wù)級模型，即搭建系統(tǒng)的虛擬平臺，然后在這個虛擬平臺上進行性能評估，多次優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇需要在成本和性能之間折中。高抽象層次的系統(tǒng)建模技術(shù)及電子系統(tǒng)級設(shè)計的工具使得性能的評估可視化、具體化。　　4.軟硬件同步設(shè)計　　由于軟硬件的分工已明確，芯片的架構(gòu)及同軟件的接口也已定義，接下來便可以進行軟硬件的同步設(shè)計了。其中硬件設(shè)計包括RTL設(shè)計和集成、綜合、布局布線及最后的流片。軟件設(shè)計則包括算法優(yōu)化、應(yīng)用開發(fā)，以及操作系統(tǒng)、接口驅(qū)動和應(yīng)用軟件的開發(fā)。 　　……

媒體關(guān)注與評論

　　“以復(fù)雜的soc設(shè)計流程和方法論為主線，內(nèi)容包含豐富的Ic設(shè)計實用技巧.是融合學(xué)校教育與工業(yè)界實用知識的一次有趣的創(chuàng)新，是郭煒教授多年來科研與教學(xué)經(jīng)驗的分享。這是近年來難得的一本好書，相信會為讀者帶來愉快的閱讀體驗！”　　——全球副總載兼正太區(qū)總裁潘建岳

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