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EDA,IC设计相关技术文章SoC互连有必要自己动手吗

在过去的一年中,互连(interconnect)IP市场动作频频,最值得注意的就是英特尔(Intel)收购NetSpeed和Facebook收购Sonics。到底发生了什么?为什么各大公司现在发现了互连IP的重要性?互连是影响很多SoC项目企业其系统单芯片(SoC)交付能力的关键因素吗?这些收购是否能绕过互连开发漫长、投入高且难度大的问题呢?

最近的市场整合可能会让一些公司考虑是否应该自己动手DIY。无论是简单的纵横式交换结构还是用于高阶SoC的全功能片上网络(NoC)架构,只要有合适的人才、合适的技术,以及充足的预算就可以实现;最终可能的确如此。但问题不是你能否做到,而是你该这样做吗?

SoC应用程序的需求变化迅速,需要透过互连快速处理,但大多数自行开发的互连并不易于使用。鉴于巨大的固定开发成本,一年才开发制造一个芯片通常不具有经济效益,所以大多数设计团队都采用通用平台快速创建衍生芯片,使一个设计适用于多个市场和应用情境。而互连是创建这些衍生半导体的关键;若不能拥有一流的互连IP就会降低适应新芯片需求的能力,并且严重限制企业的市场反应能力。

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针对不同市场和应用情境的SoC可能具有完全不同的NoC互连要求和优先级。但无论什么类型的SoC,都需要100%的质量保证。(来源:Arteris)

另一个需要考虑的重要因素是,需要优化的因素涉及很多方面,如功耗、延迟、带宽、数据路径和安全参数等,构建互连本身已经非常困难,更不用说开发互连IP所需的独特工程专业知识了。互连开发是一项团队任务,它需要架构、硬件和软件开发的专业知识与验证、质量一丝不苟地结合在一起。最重要的是创建一个可配置的互连IP产品,其可扩展性足以使得几乎任何SoC设计都不仅仅是一项技能;「它是一门艺术」,而且正在成为一种关键性的艺术。

DIY=危险

如果仍然想要构建自己的互连IP,那么让我们花点时间思考一下开发NoC互连都需要些什么?NoC技术采用封包化方式,淘汰了电线,释放了芯片空间,并降低了功率需求。设计NoC,使其将数据封包在合适的时间送到合适的地方,而不会对该区域和/或电源有大的影响——这是最难的地方。要解决这个问题需要三位技术精湛的专家:解决数据封包、信道和服务质量的网络专家;负责设计、验证、具备HDL专业知识进行闸极层设计的半导体专家,以及软件专家,负责确保配置工具能提供尽可能多的信息并尽可能自动化,为实现互连配置的芯片架构师和互连实施者带来高效且尽可能愉悦的体验。