在过去几年中,有些公司已经改变了设计方法,他们用一种完全集成的通用架构将自己的IP或者虚拟部件和软件标准化,只要具备共同特征的产品都可以基于这种结构创建,这就是所谓的基于平台的设计方法。这些公司将这种基于平台的设计方法作为一种有效策略,解决各种级别的产品复杂性和上市时间等问题。相对于基于特定模块的设计,这种方法有以下优点:仅通过添加几个IP组件就能快速实现衍生设计;集成架构最大程度减小了验证的不确定性,从而大大降低了设计投入及风险。
除了SoC技术上的挑战以外,还有一些因素人们讨论得较少,但对于能否成功设计平台SoC也很关键。其中之一就是SoC设计团队与外部团队之间的接口问题,这些外部设计团队包括IP提供方、软件开发方、系统设计师、验证小组、EDA工具供应商以及代工厂。不幸的是,现在的平台SoC提供商大多是从只具备一个或两个这类团队的公司发展起来的,这就使得他们与其他团队的沟通成为薄弱环节,从而严重妨碍了SoC设计流程的恰当执行。在理想情况下,SoC设计团队和外部设计团队应该彼此相邻,这样他们就能通过开会讨论来快速解决设计上遇到的问题。
图2:联网平台结构框图
除了大型的综合性半导体集团公司以外,只有少数几个公司能够奢侈到在一栋大楼内拥有许多个这样的外部设计团队。台湾地区就是一个理想的平台SoC孵化地,在台湾新竹工业园区,方圆几平方英里以内就可以找到一条完整的半导体供应链。台湾地区已经拥有许多相当成熟的设计服务公司,拥有包括兼容ARM的32位嵌入式处理器和高速I/O在内的一套完整的虚拟部件组合。以下是平台SoC方案的两个实例。
联网平台
该平台采用了台联电(UMC)的0.13μm工艺技术和450MHz的32位ARM v4嵌入式处理器内核、1M位的片上SRAM、PCI-X、Gb以太网MAC,以及各种网络I/O。其中所有主要模块都通过一个交叉开关矩阵(cross-bar)交换结构,M-Hub连接起来,该结构不但保证平台具备较高的带宽也保证了数据的一致性。用金属可编程单元阵列就能实现不同产品之间的区分,这就使该结构成为建立TCP/IP卸载(TCP/IP offload)、802.11i或IP安全性引擎的一种完美的解决方案。

图3:MPEG-4平台结构框图
MPEG-4平台
该平台中包含一个MPEG-4/JPEG编解码器内核,一个高速CPU和一些嵌入式硬件模块,如DCT、量化、运动估计和可变长度编码。当将该平台与一个数字信号处理器(DSP)配合使用时,它能对多种音乐格式进行编解码,因而是开发DVD播放器、家庭媒体中心以及便携式多媒体播放器等音视频产品的理想选择。
平台通过提供预集成架构,实现了把复用功能模块连接到SoC设计中的高度通用性,从而缩短了设计时间。毫无疑问,SoC时代最终已经到来,而基于平台的设计方法显然是一种最强大的SoC IP复用设计方法。