软核、固核、硬核的区别【转】

     IP（Intellectual Property）就是常说的知识产权。美国Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为用于ASIC、ASSP和PLD等当中，并且是预先设计好的电路模块。IP核模块有行为（Behavior）、结构（Structure）和物理（Physical）三级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同分为三类，即软核（Soft IP Core）、完成结构描述的固核（Firm IP Core）和基于物理描述并经过工艺验证的硬核（Hard IP Core）。
    什么是软核?
    IP软核通常是用HDL文本形式提交给用户，它经过RTL级设计优化和功能验证，但其中不含有任何具体的物理信息。据此，用户可以综合出正确的门电路级设计网表，并可以进行后续的结构设计，具有很大的灵活性，借助于EDA综合工具可以很容易地与其他外部逻辑电路合成一体，根据各种不同半导体工艺，设计成具有不同性能的器件。软IP内核也称为虚拟组件（VC-Virtual Component）。
    什么是固核?
    IP固核的设计程度则是介于软核和硬核之间，除了完成软核所有的设计外，还完成了门级电路综合和时序仿真等设计环节。一般以门级电路网表的形式提供给用户。

   什么是硬核?
    IP硬核是基于半导体工艺的物理设计，已有固定的拓扑布局和具体工艺，并已经过工艺验证，具有可保证的性能。其提供给用户的形式是电路物理结构掩模版图和全套工艺文件，是可以拿来就用的全套技术。
   
    如何选择IP模块?
    选择IP模块设计时首先要考虑的因素是IP与目标系统的配合程度。一般来说，在进行集成之前，最好选择那些无需修改的IP模块。但是如今的大多数情况是设计人员在获得IP模块后必须进行修改，有时修改的范围包括各个设计层次上的IP模型。这种修改会耗费大量的时间和资源，不仅会耽误产品的研发进度，还会给整个设计流程引入风险。有时可以通过牺牲一点芯片面积或功能，以尽量少的修改IP设计，使其能直接集成到系统芯片设计中。
    选择IP模块时必须考虑的另外一个因素是：评估IP模块的品质、集成的方便程度以及可重用性，并考虑IP开发者提供的技术支持程度等。如使用手册内容是否完备，是否提供完整的设计和验证环境，是否有成功集成的示范工程，接口定义标准的遵从程度，未来发展升级的可能性，获取IP授权的效率以及合作厂商的可信赖程度等多种因素。
    IP模块的评估
    是指通过一系列完整的检查规则来系统地检查IP的设计。评测分为系统设计、编码、综合和参数验证等不同部分进行，并根据评测规则的重要程度为不同的规则检查分配不同的权值。这样检查之后，就可以直观地看出整个设计的可重用程度，以帮助体系架构设计工程师针对性能、规模、成本和功耗等不同方面来定制和评估IP模块设计。目前工业界比较具有影响力的评测标准是由Synopsys和Mentor联合开发推行的基于RMM的OpenMORE评测标准。

 

IP的分类 
IP核分为软核、硬核和固核三种。具体地说，软核为能综合的HDL描述，硬核为芯片版图，固核为门级HDL描述。 
    软核包括逻辑描述（RTL和门级Verilog HDL或VHDL代码）、器件内部连线表和不能用台式仪器和信号仪、示波器、电流计和电压表等进行测试的可测性设计。软核可经用户修改，以实现所需要的电路系统。它主要用于接口、编码、译码、算法和信道加密等对速度性能要求范围较宽的复杂系统。 
    硬核的设计与工艺已完成而不能更改。它的产品如存储器、模拟电路和总线器件。用户得到的硬核仅是产品功能而不是产品设计，因此，硬核的设计与制造厂商能对它实行全权控制，它的知识产权的保护也较简单。常用的硬核有存储器、模拟器件和总线器件等。 
    固核是一种介于软核与硬核之间的IP。它既不独立，也不固定，可根据用户要求作部分修改。固核允许用户重新定义关键的性能参数，内部连线表有的可以重新优化，其使用流程同软核。如内部连线表不能优化时，使用流程与硬核相同。 
    软件开发工作量相对低，因此一般开发成本较低，柔性大，如可增加特性或选择工艺并容易从一个工艺向另一个工艺转移，且性能可提高，但可预测性差。硬核的开发成本最高，柔性小，但性能一定并具有可预测性。更重要的是上市时间短，易于使用。固核介于硬核与软核之间，IP用户将从实用、性能、价格、上市时间等各种因素综合考虑选择IP。 
    软核和硬核的设计工作量、设计预测性和性能的差异是由它们不同的设计流程所决定的。

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