第5章 IP复用的设计方法

SoC设计是在单个硅片上集成处理器、存储器、I/O端口及模拟电路等，实现一个完整系统的功能。这样虽然能够实现一个高层次的系统集成，但同时也对芯片设计提出了巨大挑战。一方面，随着芯片性能越来越强，规模越来越大，设计复杂度迅速增加；另一方面，市场对产品设计周期减短的要求越来越高，因此造成了设计复杂度和设计产能之间的巨大鸿沟，如果每一次新的SoC产品都要实现每个模块的从头设计进而进行系统整合与验证的话，必定会导致开发周期越来越长，设计质量越来越难于控制，芯片设计成本越来越趋于高昂。

重复使用预先设计并验证过的集成电路模块，被认为是最有效的方案，用以解决当今芯片设计工业界所面临的难题。这些可重复使用的集成电路模块称为IP（Intellectual Property）。据美国Dataquest公司统计，2005年基于IP的集成电路设计已达到近80%，如图5-1所示。

图5-1 IP复用的发展

随着SoC的集成度和设计复杂度的进一步提升，如果仅把IP模块提供给设计者，而不告知如何把其整合到SoC设计当中，那么设计者为了有效利用IP而做出的努力，将大于购买IP带来的好处。因此，在IP技术基础之上，一种比IP规模更大的可重用、可扩展复用单元应运而生，称为平台。而基于平台的设计方法可以解决IP复用存在的问题，使IP更易于集成到整个系统当中，进一步加强了复用性为SoC设计带来的优势。

本章将围绕IP复用技术及平台复用做相关的介绍，包括IP的基本概念与分类、IP的设计与验证、SoC设计中IP核的选择、IP市场状况与未来发展趋势及基于平台的SoC设计方法等。