数字集成电路论文esl方法学的soc设计与验证技术综述

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1、数字集成电路论文ESL方法学的SOC设计与验证技术综述数字集成电路论文题目：ESL方法学的SOC设计与验证技术综述系名称：信息工程专业：电子科学与技术班级：一班学号：姓名：年月日本文讨论电子系统级(ESL)设计和验证方法学在系统级芯片(SoC)设计中的应用。ESL设计是能够让SoC设计工程师以紧密耦合方式开发、优化和验证复杂系统架构和嵌入式软件的一套方法学，它还提供下游寄存器传输级(RTL)实现的验证基础。已有许多世界领先的系统和半导体公司采用ESL设计。他们利用ESL开发具有丰富软件的多处理器器件，这些器件为创新终端产品获得成功提供

2、必需的先进功能性和高性能。为什么中国的电子产业将会对ESL感兴趣？因为中国领先的电子公司正在经历一场对他们竞争力非常关键的转型。通过采纳技术创新策略，中国将成为纯粹的知识产权(IP)提供者，而不是纯粹的IP消费者。那些拥有知识产权的公司将持有通向IP库的钥匙。为成功地执行创新策略，中国公司必须采用创新领先公司所使用的先进设计方法学。ESL设计正是这样一种方法学。它已经被诸多国际系统和半导体公司采用。在中国，大唐已率先在中国3G手机技术－TD-SCDMA开发中采用ESL设计，清华大学及其一些产业合作单位也采用ESL方法学开发先进的地面数

3、字多媒体广播应用。ESL发展的背景电子系统级（ESL，ElectronicSystemLevel）设计方法和ESL工具相对来说是一种较新的方法学和工具。虽然这种方法学的提出和工具的开发在20世纪90年代已经开始，但由于相关工具无法配合及市场需求较少，在过去几年EDA产业一直居于不太起眼的位置。随着90nm技术的出现，上亿门规模电路的开发及系统的复杂度得剧增，ESL设计逐渐受到重视，但真正能够执行设计流程所需的ESL工具，直到最近几年才开始陆续上市。ESL设计指系统级的设计方法，是从算法建模演变而来的。ESL设计已经演变为嵌入式系统软、

4、硬件设计、验证、调试的一种补充方法学。这些嵌入式系统包括SoC系统、FPGA系统、板上系统、多板级系统。ESL设计以抽象方式来描述SoC系统，给软、硬件工程师提供一个虚拟原型平台，用以进行硬件系统结构的探察和软件程序的开发。在ESL设计中，系统的描述和仿真的速度快，使设计工程师有充裕的时间分析设计内容。ESL设计不仅能应用在设计初期与系统架构规划阶段，也能支持整个硬件与软件协同设计的流程。引言随着工艺能力和设计能力的快速发展，为了满足嵌入式系统市场对于成本、功能和功耗的要求，SoC(Systemon-a-Chip)设计技术已经成为一种

5、发展趋势。众所周知，迄今为止在集成电路发展过程中，摩尔定律（单芯片上所能集成的晶体管数目每18个月翻一番）一直在起作用，因此SoC的规模和功能在不断急剧膨胀，使得设计验证日益重要，向业界提出了巨大挑战，已成为了整个SoC设计流程的瓶颈。目前芯片一次投片成功率只有35%左右，造成芯片重复投片的主要原因就是验证不够充分。SoC设计的验证需要投入的资源已占整个设计资源的60%~80%。1999年当VSIA举行验证专题会时，许多世界级验证专家得出结论：验证是件困难的事（hard）,几周后更把结论更正为“Verificationisnothar

6、d,itisveryhard”。现在愈来愈达成共识：单一的设计工具难以解决验证问题，而需要一系列复杂的工具和技术，来减少设计错误数，使之达到可接受的程度。1[1]SoC经过6、7年的发展，有了广阔的市场。SoC验证研究领域在验证技术、验证方法学、测试码提取、验证描述语言、IP核重用验证、验证流程及验证评估方面取得了长足进步。但总体而言验证技术已经落后于设计和制造能力，模拟和验证工作成为整个SoC学科发展的制约瓶颈，给提高设计生产率造成了障碍。如何构建一种更快更好的设计验证方法学是当前SoC业界所关注的问题。SoC概述什么是SoCSoC

7、即系统级芯片，是一种专门用来描述高集成度器件的术语，也称SLI(SystemLevelIntegration)。SoC将系统的主要功能综合到一块芯片中，本质上是在作一种复杂的IC设计。SoC是集成电路设计和工艺的发展产物，它可以将整个系统集成在一个芯片上。1995年美国的调查和咨询公司Dataquest对SoC的定义是，包括一个或多个计算引擎（微处理器/微控制器/数字信号处理器）、至少10万门得逻辑和相当数量的存储器。随着时间的不断推移和相关技术的不断完善，SoC的定义也在不断发展完善。现在的SoC中，要在芯片上整体实现CPU、DSP

8、、数字电路、模拟电路、存储器及片上可编程逻辑等多种电路，综合实现图像处理、语音处理、通信协议、通信机能、数据处理等功能。SoC按用途的不同可以分为两种类型，一种是专用SoC芯片，是专用集成电路（ASIC）向系统级集成的发