智能流程简化可编程系统的芯片设计

　　随着SoC设计中混合信号器件的增加，基本的功能验证在半导体的早期制备中变得十分重要。没有这种验证，系统设计人员将需要为半导体制备的返工耗费数以百万计美元，并且浪费宝贵的设计和验证资源，而且还可能错过产品上市的良机。幸运的是，现在的设计人员比过去有更多的选择;设计混合信号系统不再局限于混合信号ASIC、模拟MCU或分立组件。FPGA为系统集成开辟了新的方向，能够改善系统集成的各个方面，如降低总体系统成本、提高可靠性、实现可重配置性、缩短开发时间等。这种以可编程系统芯片(PSC)为核心的崭新解决方案将FPGA门、嵌入式Flash和模拟功能集成在单一可编程器件中，提供理想的低成本方案，具备真正的可编程性，而且可让系统设计人员快速地设计和开发复杂的混合信号系统。

　　关键要素

　　如果要一次投片成功，要选择好的且通过基本功能验证的可编程设计平台是非常重要的。据市场研究机构Dataquest1报告指出，FPGA从广义上讲，正成为现代高度集成SoC系统的首选媒体。原因很明显;由于FPGA的半导体构架是“预制”的，不存在非经常性工程(NRE)成本，加上任何可能影响产品性能或器件可靠性的工艺变数实际上均已解决。涉及芯片整体运行的大量复杂因素(包括影响时序的寄生RLC效应等)均已准确确认，并纳入产品的技术资料表中。因此，所有的验证循环都可以针对设计的特有功能。下一步所需的是验证方法，可以将确定设计及进行迭代的时间减至最少，并且保留所有设计内容。这可通过智能建模(即剔除一些不太重要且不会影响整个系统行为的细节)以及将所得到的模型映像到经已充分了解的流程来实现。

　　越来越复杂的内容

　　现场可编程性是系统集成的一个全新方向。这个新方向能够实现更深层面的集成，并具有多个重大优点：系统设计人员可在其系统中省掉多个器件，并将器件的功能集成到一个单芯片PSC中，大幅简化系统的设计;显著减少部件数目意味着外形尺寸也可显著减小;微控制器核的集成将使主处理器摆脱外设的任务，从而降低系统处理对数据吞吐能力的要求。

　　Actel Fusion PSC是首个能满足这种需求的可编程逻辑解决方案，首次将Flash内存、混合信号功能及微控制器技术与FPGA提供的硬件可重配置性的各种基本优点融合在一起。集成的内容越来越复杂，意味着可以将更多的可能性集成到更小的器件中，但同时也会向FPGA设计人员提出一些新的挑战，例如至少得应对混合信号设计的复杂性。鲜有FPGA设计人员有机会在这个领域中取得丰富的经验，那么，应采用什么方法管理这些项目的复杂性并确保一次性成功呢?这种交叉领域的专门技术必须集成在开发工具流程中。开发工具必须足够“聪明”，能够管理接口、配置和初始化等关键细节，以便将不同的部件联结起来，形成一个工作整体。在理想的情况下，可采用与传统开发工具基本相同的流程，将这种新系统功能的复杂设计内容聚合起来。