SoC（System-on-a-Chip，系統單晶片）由於其內涵豐富、應用範圍廣，較難給出準確定義。從狹義角度來看，它是將系統關鍵元件整合在一塊晶片上；從廣義角度而言，SoC是一個微小型系統，如果說中央處理器（CPU）是大腦，那麼SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統。學術界一般傾向將SoC定義為將微處理器、類比IP、數位IP和記憶體（或晶片外儲存控制介面）整合在單一晶片上。它通常是客戶定製的，或是針對特定用途所設計的標準產品。

SoC是針對特定應用嵌入式系統所設計的晶片，因而具有很多優勢：能大幅降低功耗，可減少電路板上元件數和針腳數，降低電路板失效的可能性，利於板卡性能改善（由於晶片內連線縮短），減少系統開發成本，尤其適合數位化產品開發，如手持設備、資訊家電等。SoC的出現使積體電路發展重點轉向系統整合，整個電子整機的功能將可以整合到單一晶片中。在不久的將來，積體電路與電子系統整合之間的界限將被徹底打破。

SoC的發展前景看好，同時也面臨很大的挑戰，如多功能IP的無縫連接，軟體/硬體的配合，可測性設計(Design for Testability, DFT)和可製造性設計(Design for Manufacturing, DFM)等等問題，都可能成為影響產品研發進度的瓶頸。而市場不斷要求更快速的產品更新速度，以及更強大的功能，因此需要一種有效的手段來提高產品開發的速度，以降低風險。利用SoC平台可以把通用的IP資源整合在一起，製成測試晶片，進而製作驗證板(PCB)，再通過子板(Daughter Board)和產品專用的部分相連，使其可以靈活應用於不同的產品。在這方面，智原科技提供了一個很好的範例，那就是SoCreative! A320設計平台。

設計平台的主要功能

作為一家ASIC設計服務公司，智原科技提供A320設計平台的主要構想是，根據產品開發方向，把常用的IP集中在一起，做成一顆核心晶片。再以該晶片為核心，製作開發電路板，建立開發產品所需的軟、硬體環境。因為產品通用的部分已經完成，開發者的主要精力與資源就可以放在核心功能的設計上，進而達到省時、省力、提高效率、降低成本的目的。使用SoC設計平台的最大好處是讓設計人員在功能設計階段就能看到系統的行為，從而大幅的減少反覆修改調整的次數，提高產品的研發效率。其前端開發流程如圖一所示。

《圖一　前端開發流程》

智原科技的RISC_VPE系統是一個基於高級微控制器匯流排架構(AMBA)的SoC系統驗證環境。設計者可以使用VPE與EDA模擬器驗證IP的功能以及SoC晶片的完整性。它整合了

設計者可以根據需要添加自己的設計，如掛在AHB上的MPEG-4編解碼器。每一個功能模組都可以在VPE中獨立模擬。由於智原科技在VPE上提供了AMBA的各個功能模組的模擬模型，因此設計者可以很方便的搭建起一個基於AMBA的SoC系統並進行測試。

結語

事實上，VPE和開發平台的硬體環境是相輔相成的。在VPE中可以很方便的完成模組的連接和簡單的測試。但與操作系統的整合就需要硬體環境的支援。可見，只有在有效的利用軟、硬體的開發環境，才能獲得最佳的效果。

由於該SoC系統整合平台有完成設計所需的IP，因此，在完成功能設計模擬後，用FPGA的邏輯模組通過AHB/APB匯流排連接器與A320設計平台進行連接，就可以很方便的完成功能驗證和測試等一系列動作。因為A320晶片上的IP均已通過矽驗證。所以，在驗證設計的同時，也就保證了從設計至晶片的一致性。

（作者任職於智原科技）