SoC（System-on-a-Chip，系统单芯片）由于其内涵丰富、应用范围广，较难给出准确定义。从狭义角度来看，它是将系统关键组件整合在一块芯片上；从广义角度而言，SoC是一个微小型系统，如果说中央处理器（CPU）是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP、数字IP和内存（或芯片外储存控制接口）整合在单一芯片上。它通常是客户定制的，或是针对特定用途所设计的标准产品。

SoC是针对特定应用嵌入式系统所设计的芯片，因而具有很多优势：能大幅降低功耗，可减少电路板上组件数和针脚数，降低电路板失效的可能性，利于板卡性能改善（由于芯片内联机缩短），减少系统开发成本，尤其适合数字化产品开发，如手持设备、信息家电等。SoC的出现使集成电路发展重点转向系统整合，整个电子整机的功能将可以整合到单一芯片中。在不久的将来，集成电路与电子系统整合之间的界限将被彻底打破。

SoC的发展前景看好，同时也面临很大的挑战，如多功能IP的无缝连接，软件/硬件的配合，可测性设计(Design for Testability, DFT)和可制造性设计(Design for Manufacturing, DFM)等等问题，都可能成为影响产品研发进度的瓶颈。而市场不断要求更快速的产品更新速度，以及更强大的功能，因此需要一种有效的手段来提高产品开发的速度，以降低风险。利用SoC平台可以把通用的IP资源整合在一起，制成测试芯片，进而制作验证板(PCB)，再通过子板(Daughter Board)和产品专用的部分相连，使其可以灵活应用于不同的产品。在这方面，智原科技提供了一个很好的范例，那就是SoCreative! A320设计平台。

设计平台的主要功能

作为一家ASIC设计服务公司，智原科技提供A320设计平台的主要构想是，根据产品开发方向，把常用的IP集中在一起，做成一颗核心芯片。再以该芯片为核心，制作开发电路板，建立开发产品所需的软、硬件环境。因为产品通用的部分已经完成，开发者的主要精力与资源就可以放在核心功能的设计上，进而达到省时、省力、提高效率、降低成本的目的。使用SoC设计平台的最大好处是让设计人员在功能设计时间就能看到系统的行为，从而大幅的减少反复修改调整的次数，提高产品的研发效率。其前端开发流程如图一所示。

《图一 前端开发流程》

智原科技的RISC_VPE系统是一个基于高级微控制器总线架构(AMBA)的SoC系统验证环境。设计者可以使用VPE与EDA仿真器验证IP的功能以及SoC芯片的完整性。它整合了

设计者可以根据需要添加自己的设计，如挂在AHB上的MPEG-4编译码器。每一个功能模块都可以在VPE中独立仿真。由于智原科技在VPE上提供了AMBA的各个功能模块的仿真模型，因此设计者可以很方便的搭建起一个基于AMBA的SoC系统并进行测试。

结语

事实上，VPE和开发平台的硬件环境是相辅相成的。在VPE中可以很方便的完成模块的连接和简单的测试。但与操作系统的整合就需要硬件环境的支持。可见，只有在有效的利用软、硬件的开发环境，才能获得最佳的效果。

由于该SoC系统整合平台有完成设计所需的IP，因此，在完成功能设计仿真后，用FPGA的逻辑模块通过AHB/APB总线连接器与A320设计平台进行连接，就可以很方便的完成功能验证和测试等一系列动作。因为A320芯片上的IP均已通过硅验证。所以，在验证设计的同时，也就保证了从设计至芯片的一致性。

（作者任职于智原科技）