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《軟核、固核、硬核的區(qū)別》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、軟核、固核、硬核的區(qū)別【轉(zhuǎn)】IP（IntellectualProperty）就是常說(shuō)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。美國(guó)Dataquest咨詢公司將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的IP定義為用于ASIC、ASSP和PLD等當(dāng)中，并且是預(yù)先設(shè)計(jì)好的電路模塊。IP核模塊有行為（Behavior）、結(jié)構(gòu)（Structure）和物理（Physical）三級(jí)不同程度的設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)描述功能行為的不同分為三類，即軟核（SoftIPCore）、完成結(jié)構(gòu)描述的固核（FirmIPCore）和基于物理描述并經(jīng)過(guò)工藝驗(yàn)證的硬核（HardIPCore）。什么是軟核?IP軟核通常是用HDL文本形式提交給用戶
2、，它經(jīng)過(guò)RTL級(jí)設(shè)計(jì)優(yōu)化和功能驗(yàn)證，但其中不含有任何具體的物理信息。據(jù)此，用戶可以綜合出正確的門電路級(jí)設(shè)計(jì)網(wǎng)表，并可以進(jìn)行后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有很大的靈活性，借助于EDA綜合工具可以很容易地與其他外部邏輯電路合成一體，根據(jù)各種不同半導(dǎo)體工藝，設(shè)計(jì)成具有不同性能的器件。軟IP內(nèi)核也稱為虛擬組件（VC-VirtualComponent）。什么是固核?IP固核的設(shè)計(jì)程度則是介于軟核和硬核之間，除了完成軟核所有的設(shè)計(jì)外，還完成了門級(jí)電路綜合和時(shí)序仿真等設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。一般以門級(jí)電路網(wǎng)表的形式提供給用戶。什么是硬核?IP硬核是基于半導(dǎo)體工藝的物理設(shè)計(jì)，已有
3、固定的拓?fù)洳季趾途唧w工藝，并已經(jīng)過(guò)工藝驗(yàn)證，具有可保證的性能。其提供給用戶的形式是電路物理結(jié)構(gòu)掩模版圖和全套工藝文件，是可以拿來(lái)就用的全套技術(shù)。如何選擇IP模塊?選擇IP模塊設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的因素是IP與目標(biāo)系統(tǒng)的配合程度。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行集成之前，最好選擇那些無(wú)需修改的IP模塊。但是如今的大多數(shù)情況是設(shè)計(jì)人員在獲得IP模塊后必須進(jìn)行修改，有時(shí)修改的范圍包括各個(gè)設(shè)計(jì)層次上的IP模型。這種修改會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源，不僅會(huì)耽誤產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度，還會(huì)給整個(gè)設(shè)計(jì)流程引入風(fēng)險(xiǎn)。有時(shí)可以通過(guò)犧牲一點(diǎn)芯片面積或功能，以盡量少的修改IP設(shè)計(jì)，使其能直接集
4、成到系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)中。選擇IP模塊時(shí)必須考慮的另外一個(gè)因素是：評(píng)估IP模塊的品質(zhì)、集成的方便程度以及可重用性，并考慮IP開發(fā)者提供的技術(shù)支持程度等。如使用手冊(cè)內(nèi)容是否完備，是否提供完整的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證環(huán)境，是否有成功集成的示范工程，接口定義標(biāo)準(zhǔn)的遵從程度，未來(lái)發(fā)展升級(jí)的可能性，獲取IP授權(quán)的效率以及合作廠商的可信賴程度等多種因素。IP模塊的評(píng)估是指通過(guò)一系列完整的檢查規(guī)則來(lái)系統(tǒng)地檢查IP的設(shè)計(jì)。評(píng)測(cè)分為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、編碼、綜合和參數(shù)驗(yàn)證等不同部分進(jìn)行，并根據(jù)評(píng)測(cè)規(guī)則的重要程度為不同的規(guī)則檢查分配不同的權(quán)值。這樣檢查之后，就可以直觀地看出整個(gè)設(shè)計(jì)的可
5、重用程度，以幫助體系架構(gòu)設(shè)計(jì)工程師針對(duì)性能、規(guī)模、成本和功耗等不同方面來(lái)定制和評(píng)估IP模塊設(shè)計(jì)。目前工業(yè)界比較具有影響力的評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是由Synopsys和Mentor聯(lián)合開發(fā)推行的基于RMM的OpenMORE評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。IP的分類IP核分為軟核、硬核和固核三種。具體地說(shuō)，軟核為能綜合的HDL描述，硬核為芯片版圖，固核為門級(jí)HDL描述。軟核包括邏輯描述（RTL和門級(jí)VerilogHDL或VHDL代碼）、器件內(nèi)部連線表和不能用臺(tái)式儀器和信號(hào)儀、示波器、電流計(jì)和電壓表等進(jìn)行測(cè)試的可測(cè)性設(shè)計(jì)。軟核可經(jīng)用戶修改，以實(shí)現(xiàn)所需要的電路系統(tǒng)。它主要用于接口、
6、編碼、譯碼、算法和信道加密等對(duì)速度性能要求范圍較寬的復(fù)雜系統(tǒng)。硬核的設(shè)計(jì)與工藝已完成而不能更改。它的產(chǎn)品如存儲(chǔ)器、模擬電路和總線器件。用戶得到的硬核僅是產(chǎn)品功能而不是產(chǎn)品設(shè)計(jì)，因此，硬核的設(shè)計(jì)與制造廠商能對(duì)它實(shí)行全權(quán)控制，它的知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)也較簡(jiǎn)單。常用的硬核有存儲(chǔ)器、模擬器件和總線器件等。固核是一種介于軟核與硬核之間的IP。它既不獨(dú)立，也不固定，可根據(jù)用戶要求作部分修改。固核允許用戶重新定義關(guān)鍵的性能參數(shù)，內(nèi)部連線表有的可以重新優(yōu)化，其使用流程同軟核。如內(nèi)部連線表不能優(yōu)化時(shí)，使用流程與硬核相同。軟件開發(fā)工作量相對(duì)低，因此一般開發(fā)成本較低
7、，柔性大，如可增加特性或選擇工藝并容易從一個(gè)工藝向另一個(gè)工藝轉(zhuǎn)移，且性能可提高，但可預(yù)測(cè)性差。硬核的開發(fā)成本最高，柔性小，但性能一定并具有可預(yù)測(cè)性。更重要的是上市時(shí)間短，易于使用。固核介于硬核與軟核之間，IP用戶將從實(shí)用、性能、價(jià)格、上市時(shí)間等各種因素綜合考慮選擇IP。軟核和硬核的設(shè)計(jì)工作量、設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)性和性能的差異是由它們不同的設(shè)計(jì)流程所決定的。
