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珠海南方集成电路设计服务中心

发布时间:2018-07-20 访问次数:1455次 分享:

IP核概述    利用IP核设计电子系统,引用方便,修改基本元件的功能容易。具有复杂功能和商业价值的IP核一般具有知识产权,尽管IP核的市场活动还不规范,但是仍有许多集成电路设计公司从事IP核的设计、开发和营销工作。IP核有两种,与工艺无关的VHDL程序称为软核;具有特定电路功能的集成电路版图称为硬核。硬核一般不允许更改,利用硬核进行集成电路设计难度大,但是容易成功流片。

IP核分类     IP内核的三种类型 IP内核可以在不同的硬件描述级实现,由此产生了三类IP内核:软核、固核和硬核。这种分类主要依据产品交付的方式,而这三种IP内核实现方法也各具特色。 软核是用VHDL等硬件描述语言描述的功能块,但是并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能。软IP通常是以硬件描述语言HDL源文件的形势出现,应用开发过程与普通的HDL设计也十分相似,只是所需的开发硬软件环境比较昂贵。软IP的设计周期短,设计投入少。由于不涉及物理实现,为后续设计留有很大的发挥空间,增大了IP的灵活性和适应性。其主要缺点是在一定程度上使后续工序无法适应整体设计,从而需要一定程度的软IP修正,在性能上也不可能获得全面的优化。由于软核是以源代码的形式提供,尽管源代码可以采用加密方法,但其知识产权保护问题不容忽视。 硬核提供设计阶段最终阶段产品:掩模。以经过完全的布局布线的网表形式提供,这种硬核既具有可预见性,同时还可以针对特定工艺或购买商进行功耗和尺寸上的优化。尽管硬核由于缺乏灵活性而可移植性差,但由于无须提供寄存器转移级(RTL)文件,因而更易于实现IP保护。 固核则是软核和硬核的折衷。大多数应用于FPGA的IP内核均为软核,软核有助于用户调节参数并增强可复用性。软核通常以加密形式提供,这样实际的 RTL对用户是不可见的,但布局和布线灵活。在这些加密的软核中,如果对内核进行了参数化,那么用户就可通过头文件或图形用户接口(GUI)方便地对参数进行操作。对于那些对时序要求严格的内核(如PCI接口内核),可预布线特定信号或分配特定的布线资源,以满足时序要求。这些内核可归类为固核,由于内核是预先设计的代码模块,因此这有可能影响包含该内核的整体设计。由于内核的建立(setup)、保持时间和握手信号都可能是固定的,因此其它电路的设计时都必须考虑与该内核进行正确地接口。如果内核具有固定布局或部分固定的布局,那么这还将影响其它电路的布局。

IP核介绍     IP(知识产权)核将一些在数字电路中常用,但比较复杂的功能块,如FIR滤波器、SDRAM控制器、PCI接口等设计成可修改参数的模块。IP核的重用是设计人员赢得迅速上市时间的主要策略。随着CPLD/FPGA的规模越来越大,设计越来越复杂(IC的复杂度以每年55%的速率递增,而设计能力每年仅提高21%),设计者的主要任务是在规定的时间周期内完成复杂的设计。调用IP核能避免重复劳动,大大减轻工程师的负担,因此使用IP核是一个发展趋势。 IP核包括硬IP与软IP。可配置IP是参数化后的可重定目标IP,其优点是可以对功能加以裁剪,以符合特定的应用。这些参数包括总线宽度、存储器容量、使能或禁止功能块。 硬IP最大的优点是确保性能,如速度、功耗等。然而,硬IP难以转移到新工艺或集成到新结构中,是不可重配置的。 软IP是以综合形式交付的,因而必须在目标工艺中实现,并由系统设计者验证。其优点是源代码灵活,可重定目标于多种制作工艺,在新功能级中重新配置。 不过目前大多数库是收费的,但也可以从网上下载一些免费的IP核。


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