IP核的集成 - 基于IP核（IP core）技术的SoC设计

　　4 IP 核的集成

　　选择IP 核时首要考虑的因素是IP 与目标系统的配合程度。对于已有的IP 核，优先选择芯片面积最小、运行速度最快、功率消耗最低、工艺容差最大的IP 核。一般说来，在进行集成之前，最好选择那些无需修改的IP 模块。但大多数情况是设计人员在获得IP 模块后必须进行修改，修改的范围包括各个设计层次上的IP 模型。为了使开发的IP 核能够高效地集成到新的设计中去，设计复用（ Design Reuse）和标准化是必由之路。在IP 集成之前，必须先解决下面几个重要问题：

　　第一，在系统结构设计和模块划分时，必须考虑好系统芯片采用什么样的片上总线结构，确定哪些模块来自于IP 库，哪些模块需要购买IP， IP 模块的对接需要增加哪些连接性设计。

　　第二，模块间的接口协议要尽可能简单，模块间的接口定义尽可能与国际上通用的接口协议一致。这虽然会造成芯片在时序、面积、功耗等方面的损耗，但对于加快系统芯片的上市速度很有利。

　　第三，要注意积累集成的经验。一旦成功地集成了一个IP 到一个系统设计，就应该进一步完善该IP; 同时，把集成该IP 的经验教训及时记录下来形成技术文档，这将对下一个IP 集成十分有利。

　　第四，必须在时钟分布，关键路径的走线，电源、地线的走线，模块支持的测试结构等方面考虑与系统芯片保持一致。

　　5 IP 核的验证

　　IP 核验证技术和方法可按照表1 所示的体系进行分类，其中将验证分为四大块。

　　表1 功能验证分类

　　

　　5.1 目的性验证

　　目的是验证设计者所预想的功能是否在设计中得到正确实现。通常，目的性验证在最高抽象层次上完成。其最终结果是建立一个所谓的“黄金模型”，该模型可以作为整个设计过程中各种更加详细的设计视图的参考基准。

　　5. 2 等效性验证

　　目的是验证在设计过程中生成的不同层次的设计功能是否与“黄金模型”功能相一致。

　　5.3 IP 验证

　　指对单个lP 的功能进行验证的过程，即单元测试。

　　5.4 集成验证（ SoC 验证）

　　指对包含一个或多个IP 的SoC 进行功能验证的过程，即SoC 的系统级验证。以上每项验证任务所使用的技术和工具之间存在很大的重叠。虽然IP 的验证和SoC 的验证过程相同或者相似，但是验证测试组件的模型和源代码集则可能不同。对IP验证，关键是验证IP 内部逻辑的详尽功能以确保IP的正确实现。而SoC 验证则是把重点放在I P 的连接和相互作用上，验证所用模型应能精确地仿效IP接口，而对IP 的内部功能只需能够近似地塑造即可。

　　6 结束语

　　SoC 设计方法已经成为了IC 设计的主流。SoC可以充分利用已有的设计积累，显著地提高ASIC的设计能力，缩短设计周期，缩小设计能力与IC 工艺能力的差距，而SoC 设计技术的关键是IP 及其复用技术，如何利用经过验证的IP，成功地把IP 集成到SoC 系统中，是限制设计能力的瓶颈问题。