• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.发展历程
  • 4.功能用途
  • 4.1.基本功能
  • 4.2.技术特点
  • 5.英文解析
  • 6.片上系统
  • 7.基本概念
  • 8.核心优势
  • 9.存在问题
  • 10.核心技术
  • 11.设计思想
  • 12.基本结构
  • 13.设计基础
  • 14.设计过程
  • 15.设计方法学
  • 16.应用动态
  • 17.移动领域
  • 17.1.移动电话应用
  • 17.2.操控设备
  • 18.参考资料

SOC

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系统级芯片

SOC(System on a Chip)一般常被称为系统级芯片,也有称片上系统,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。中国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,面向特定用途的标准产品1

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SOC技术就是一种高度集成化、固件化的系统集成技术。从狭义角度讲,SOC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1

基本信息

  • 中文名

    系统级芯片

  • 全称

    System on Chip

  • 缩写

    SOC

  • 别称

    民航SOC

  • 狭义解释

    信息系统核心的芯片集成

发展历程

SOC(片上系统)

集成电路的发展已有40年的历史,它一直遵循摩尔所指示的规律推进,现已进入深亚微米阶段。由于信息市场的需求和微电子自身的发展,引发了以微细加工(集成电路特征尺寸不断缩小)为主要特征的多种工艺集成技术和面向应用的系统级芯片的发展。随着半导体产业进入超深亚微米乃至纳米加工时代,在单一集成电路芯片上就可以实现一个复杂的电子系统,诸如手机芯片、数字电视芯片、DVD 芯片等。在未来几年内,上亿个晶体管、几千万个逻辑门都可望在单一芯片上实现。SoC (System - on - Chip)设计技术始于20世纪90年代中期,随着半导体工艺技术的发展,IC设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上, SoC正是在集成电路( IC)向集成系统( IS)转变的大方向下产生的。1994年Motorola发布的FlexCore系统(用来制作基于68000和PowerPC的定制微处理器)和1995年LSILogic公司为Sony公司设计的SoC,可能是基于IP( IntellectualProperty)核完成SoC设计的最早报导。由于SoC可以充分利用已有的设计积累,显著地提高了ASIC的设计能力,因此发展非常迅速,引起了工业界和学术界的关注。

技术发展

SOC是集成电路发展的必然趋势,是技术发展的必然,也是IC 产业未来的发展。

集成电路的发展已有40年的历史,它一直遵循摩尔所指示的规律推进,现已进入深亚微米阶段。由于信息市场的需求和微电子自身的发展,引发了以微细加工(集成电路特征尺寸不断缩小)为主要特征的多种工艺集成技术和面向应用的系统级芯片的发展。随着半导体产业进入超深亚微米乃至纳米加工时代,在单一集成电路芯片上就可以实现一个复杂的电子系统,诸如手机芯片、数字电视芯片、DVD 芯片等。在未来几年内,上亿个晶体管、几千万个逻辑门都可望在单一芯片上实现。 SoC (System - on - Chip)设计技术始于20世纪90年代中期,随着半导体工艺技术的发展,IC设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上, SoC正是在集成电路( IC)向集成系统( IS)转变的大方向下产生的。1994年Motorola发布的FlexCore系统(用来制作基于68000和PowerPC的定制微处理器)和1995年LSILogic公司为Sony公司设计的SoC,可能是基于IP( IntellectualProperty)核完成SoC设计的最早报导。由于SoC可以充分利用已有的设计积累,显著地提高了ASIC的设计能力,因此发展非常迅速,引起了工业界和学术界的关注。

功能用途

SOC(片上系统)

SoC有两个显著的特点:一是硬件规模庞大,通常基于IP设计模式;二是软件比重大,需要进行软硬件协同设计。城市相比农村的优势很明显:配套齐全、交通便利、效率高。SoC也有类似特点:在单个芯片上集成了更多配套的电路,节省了集成电路的面积,也就节省了成本,相当于城市的能源利用率提高了;片上互联相当于城市的快速道路,高速、低耗,原来分布在电路板上的各器件之间的信息传输,集中到同一个芯片中,相当于本来要坐长途汽车才能到达的地方,现在已经挪到城里来了,坐一趟地铁或BRT就到了,这样明显速度快了很多;城市的第三产业发达,更具有竞争力,而SoC上的软件则相当于城市的服务业务,不单硬件好,软件也要好;同样一套硬件,今天可以用来做某件事,明天又可以用来做另一件事,类似于城市中整个社会的资源配置和调度、利用率方面的提高。可见SoC在性能、成本、功耗、可靠性,以及生命周期与适用范围各方面都有明显的优势,因此它是集成电路设计发展的必然趋势。在性能和功耗敏感的终端芯片领域,SoC已占据主导地位;而且其应用正在扩展到更广的领域。单芯片实现完整的电子系统,是IC 产业未来的发展方向。

基本功能

智能手机与平板电脑soc(片上系统)

(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