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世界系统芯片未来大趋势

cqs0088  发表于 2008/9/14 8:10:16      804 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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摘 要:
  系统集成电路(硬件)的特征是集成了不同功能电路,规模更加扩大。在一个芯片上配置有微处理器、存储器、数字信号处理器(DSP)、音像处理电路、通信处理电路等。 
关键字:系统芯片 

  系统芯片(SOC)是微电子芯片向前发展的必然趋势,90年代以来已成为各大半导体厂商竞相开发的热点。

  系统集成电路(硬件)的特征是集成了不同功能电路,规模更加扩大。在一个芯片上配置有微处理器、存储器、数字信号处理器(DSP)、音像处理电路、通信处理电路等。这样,设备(系统)就有可能走向小型、轻量、低功耗、高速度和低成本化。 

  换句话说,现有的专用标准集成电路(ASSP)、专用集成电路(ASIC)、存储器、逻辑电路、模拟电路、高频电路、可编程逻辑器件(PLD)等统统可做在一个芯片上。 

  多个LSI(大规模集成电路)集成在单一芯片上,LSI间就无需输出电路、减少了整个系统的消耗电力。同时,信号传输距离缩小,缩短了延迟时间,也就提高了速度。引脚减少,内部总线增大,提高了信号处理速度,扩大了功能。例如,2一3年前的一部便携电话需要8块左右LSI,现在一般己只要几块就行了。 

  总之,通过系统芯片,可以满足人们新的希望和要求,从而开发出新产品,开拓出新市场。

  系统芯片的兴起,使单一芯片上集成度大大提高,晶体管数已超过亿个,带来了设计危机,也对电子工业提出了挑战。系统芯片为完整的复杂设计提供各种关键要素,包括已有的知识产权(IP)设计模块、0.18微米的设计工艺以及厂商间的协作设计等。

  系统芯片在超过1000万门的器件设计方面,将比标准单元设计方法快得多。但系统芯片假瑜互见,它的出现,将使人们重新审视供应商、设计公司、工具商、项目管理经理以及采购等诸方面的传统关系。统观未来系统芯片的发展,如下各发展趋势值得注意。

  1.市场将不断增长 
  比起传统设计方式来,系统芯片的优势明显。在200年以后,一些生产技术的变化,将成为驱动系统芯片市场的因素,包括: 
  ①300mm晶园片的采用,②大规模生产中使用铜引线,③硅锗工艺投入批量生产,④新型晶体管结构的应用,⑤2005年前ASIC设计线宽将从0.25微米提高到01微米。 
系统芯片市场规模估计1999年近70亿美元,同年传统ASIC市场380亿美元,201年将分别增长到129亿美元和520亿美元,年均增长率分别为37%和17%,系统芯片的增长极为迅速。在整个半导体中,系统芯片的比重1999年为4.8%,2000年将提高到8.1%。 

  2.IP质量日益改进 
  随着从事系统芯片设计公司的增多,IP模块质量成为必须克服的障碍之一。所有IP是不同样的,也是不等值的,因此,每~设计人员在应用前需对IP进行评估,是否适用。 

  此外,某种专用IP模块可能不是设计中真正需要的,市场上买得到的IP模块又可能不切合客户要求,在使用以前要进行一定的修改。Virtual Socket Interface Assoclation正为此而在制定相关的标准,这项工作看来近年将一直做下去。 

  3.复杂模拟/混合信号 IP问世 
  许多公司无论大小,现都在积极开发和提供MCU芯核、嵌入存储器、各种有关逻辑电路以及ATM、IEEE1394、USB等的IP模块。其中有一个领域曾普遍受到人们忽略,那就是模拟/混合信号和RF IP模块开发不足。原因之一是模拟仍属于工艺范畴而不够科学卫工程精英从事模拟设计的极少,人才难得。 

  可喜的是现在已有所改变,若干第三方IP公司已开始提供系统芯片用的各种复杂IP模块。这一趋势随着公司的增多而继续发展。无论如何,毕竟现实世界是模拟的,因而这方面未来需求殷切,前景看好。 

  4.合作设计 
  系统芯片设计中包括的功能愈来愈多,设计方法必须重新思考。由于设计一种极为复杂的系统芯片需要很长的时间,半导体、系统和软件公司很难再彼此独立开发。相反,他们必须紧密合作,以保证产品及时上市。这在前些时候已达成共识,但在2000年之后将形成主流。

  5.设计时间增长和产品寿命周期缩短 
  近五、六年来,电子产品的寿命周期不断缩短,而系统芯片的设计时间却在增长。现在非常复杂的设计需时9个月,而产品寿命周期却只有8个月。末来设计肯定更趋复杂,设计时间和产品寿命周期的矛盾将进一步加剧。加之,新一代产品的上市时间是极为重要的成功要素之一,凡此都将影响到系统芯片的发展。 

  6.代加工厂 
  近年世界各地代加工厂发展迅速,热切企望取代传统的独立半导体器件生产厂。代加工厂当然也看到了系统芯片的发展趋势而愿为之服务,但一开始还做不到全面服务。为此,他们还必须在近年内改善基础设施,争取系统和器件应用工程师的支持,建设高速数据网,并拥有自己的IP。 
 

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