首页 理论教育 FPGA系统设计:SOC与片上系统的重要性、特点和发展趋势

FPGA系统设计:SOC与片上系统的重要性、特点和发展趋势

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:SOC的英文名为System on Chip,通常把SOC称为片上系统,或者叫作系统级的芯片。存储器是SOC的必备结构之一。通常的SOC都是客户定制的,单一芯片就可以实现专用的用途。SOC的特点很明显,一个是硬件规模很庞大,一个是软硬件联合开发很重要。SOC就意味着在一块芯片上就集成了很多分立电路的功能。因此,SOC意味着相应的响应速度和资源利用率都提高了,而功耗大大的降低了。所以,SOC的发展有其必然性,是今后技术发展的一个方向。

FPGA系统设计:SOC与片上系统的重要性、特点和发展趋势

SOC的英文名为System on Chip,通常把SOC称为片上系统,或者叫作系统级的芯片。这样的芯片几乎都是为了某个特定的目的而制作的专用集成电路。专用集成电路的意思意味着这种系统有微处理器,有逻辑阵列,有存储器等核心部件,甚至还可以具有数字信号处理模块、外部通信接口模块、ADC、DAC、电源控制和管理、无线射频模块,以及微电子机械模块。SOC系统微处理器很紧凑,需要在芯片上实现中央处理器的大脑的作用。SOC的逻辑阵列一般使用FPGA或PLD的门阵列逻辑功能来实现。存储器是SOC的必备结构之一。因为作为冯·诺依曼结构的系统,任何系统级的芯片都必须要有处理器和存储器。通常的SOC都是客户定制的,单一芯片就可以实现专用的用途。

SOC的特点很明显,一个是硬件规模很庞大,一个是软硬件联合开发很重要。SOC就意味着在一块芯片上就集成了很多分立电路的功能。若是使用分立电路,运行的速度和系统的体积都很浪费。因此,SOC意味着相应的响应速度和资源利用率都提高了,而功耗大大的降低了。原因其实也很简单,举个例子:早期的时候做个电路要用到电阻,都是使用的金属膜电阻。金属膜电阻就是上面有一圈一圈色环的,这种电阻个头大,在一些大电流、大电压的场合,不用它还真不行。但是问题也来了。这种电阻响应慢,而且能耗高。显而易见的,电流流过这么大个头的器件,要想驱动它,不多花点电流怎么行。这种电路的互连线都是很宽的。因为导线窄的话,会导致过热。导线就相当于电流走的路。路窄了,肯定拥挤了。那就过热了。这种电路就相当于牛车,这种导线就相当于村里的土路。到后来,做电路的时候,用到FPGA等器件,外部接的就是贴片电阻,这种电阻小的只有小米这么大,响应速度一下就上去了。也不耗那么多电了。这种电路的导线明显细很多了,就跟一根头发丝那么粗。这种电路就相当于城里的公共汽车,这种导线就相当于城里的公路。再到后来,做电路用到了SCO芯片,导线都是芯片内部走的线,这种线都是芯片还在Intel等工厂里就刻蚀铺设好的。这种电路就相当于轨道交通,这种导线就相当于地铁。所以,SOC的发展有其必然性,是今后技术发展的一个方向。(www.xing528.com)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈