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IP Core 分類

IP(Intelligent Property)核是具有智慧財產權核的積體電路芯核總稱,是經過反覆驗證過的、具有特定功能的巨集模組,與晶片製造工藝無關,可以移植到不同的半導體工藝中。到了SOC階段,IP核設計已經成為ASIC電路設計公司和FPGA提供商的重要任務,也是其實力體現。對於FPGA開發軟體,其提供的IP核越豐富,使用者的設計就越方便,其市場佔用率就越高。 IP(Intellectual Property)就是常說的智慧財產權。美國Dataquest諮詢公司將半導體產業的IP定義為用於ASIC、ASSP和PLD等當中,並且是預先設計好的電路模組。

IP核模組有行為(Behavior)、結構(Structure)和物理(Physical)三級不同程度的設計,對應描述功能行為的不同分為三類,即軟核(Soft IP Core)、完成結構描述的固核(Firm IP Core)和基於物理描述並經過工藝驗證的硬核(Hard IP Core)。

從IP核的提供方式上,通常將其分為軟核、固核和硬核三類。從完成IP核所花費的成本來講,硬核代價最大;從靈活性來講,軟核的可複用使用性最高。

軟核(Soft IP Core) : 軟核在EDA設計領域指的是綜合之前的暫存器傳輸級(RTL)模型;具體在FPGA設計中指的是對電路的硬體語言描述,包括邏輯描述、網表和幫助文件等。軟核只經過功能模擬,需要經過綜合以及佈局佈線才能使用。其優點是靈活性高、可移植性強,允許使用者自配置;缺點是對模組的預測性較低,在後續設計中存在發生錯誤的可能性,有一定的設計風險。軟核是IP核應用最廣泛的形式。

固核(Firm IP Core): 固核在EDA設計領域指的是帶有平面規劃資訊的網表

;具體在FPGA設計中可以看做帶有佈局規劃的軟核,通常以RTL程式碼和對應具體工藝網表的混合形式提供。將RTL描述結合具體標準單元庫進行綜合優化設計,形成門級網表,再通過佈局佈線工具即可使用。和軟核相比,固核的設計靈活性較差,但在可靠性上有較大提高。

硬核(Hard IP Core): 硬核在EDA設計領域指經過驗證的設計版圖;具體在FPGA設計中指佈局和工藝固定、經過前段和後端驗證的設計,設計人員不能對其修改。不能修改的原因有兩個:首先是系統設計對各個模組的時序要求很嚴格,不允許打亂已有的物理版圖;其次是保護智慧財產權的要求,不允許設計人員對其有任何改動。IP硬核的不許修改特點使其複用有一定的困難,因此只能用於某些特定應用,使用範圍較窄。

 

 

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