基于FPGA的SOPC的几个概念

作者：李秋凤，华清远见嵌入式学院讲师。

1、SOC(System On Chip)

a)：片上系统，单片上集成系统级、多元化的大功能模块，构成一个能够处理各种信息的集成系统

b)：集成了许多功能模块的微处理器核的单芯片电路系统。

c)：可以大大缩小系统所占的面积，提高系统的性能和健壮性。

d)：已嵌入式系统为核心，集软硬于一体，并追求最高的集成度，是电子系统设计发展的必然趋势和最终目标。

e)：由硬件和软件协同完成

2、SOPC（System On a Programmable Chip）

a)：片上可编程系统，是Altera公司提出来的一种灵活的，高效的SOC解决方案，它将处理器、存储器（ROM、RAM等）、总线和总线控制器、IO口、DSP、锁相环等集成到一片FPGA中。它具有灵活的设计方式，可裁剪，可扩充，可升级，并具备软硬件在系统可编程功能。

3、IP核 (Intellectual Property核)

a)：IP即知识产权，SOC和SOPC在设计上都是以集成电路IP核为基础，集成电路IP经过预先设计、验证，符合产业界普遍认同的设计规范和设计标准，并具有相对独立并可以重复利用的电路模块或子系统，如CPU、运算器等

b)：集成电路IP模块具有知识含量高、占用芯片面积小、运行速度快、功耗低、可重用性等特点

c)：美国Dataquest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

d)：IP核模块有行为级（Behavior）、结构级（Structure）和物理级（Physical），对应描述功能的不同分为三类：

i.：软核（Soft IP Core）：HDL文本形式提交用户，经过RTL级设计优化和功能验证，但其中不含具体的物理信息；也称虚拟组件（Virtual Compont，VC）

ii.：固核（Fire IP Core ）；介于软核和硬核之间，完成门级电路综合和时序仿真等设计环节，以门级网表的形式提交给用户

iii.：硬核（Hard IP Core ）；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

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