当设计者集成了更多的电子系统在一个SoC上时,就拿数码相机来说,此SoC自然就变得更加针对那种特定相机较窄的功能特性和目标价格。随着数码相机模块数量的增加,也许对于每种新的模块就需要一个新的SoC。但是由于SoC设计成本已超过上千万美元,这其中包括掩模费,因此芯片设计者无法回收设计费用,除非能有最高的产量。进一步说,SoC设计是缓慢而具有风险的:从产品概念到批量制造需要两年时间,这意味着在这么长的时间里以下情况可能出现:终端市场的标准会变化,行销部门会改变战略或者工程团队会出现错误。
显然,为每种新的电子产品构建一个新的SoC有时候是一个好的技术解决方案,但并不是很经济的。从经济角度看,每种SoC必须是为一个范围的产品而设计,这意味着一些重要的改变将在芯片设计的过程发生。
因为一种SoC要支持多种产品,故所有关键功能是可编程的将变得越来越重要,芯片所有的硬件功能,特别是信号、媒体、网络和安全数据通道要能够被复用,并且能动态适应不同的产品需要。带一个控制处理器和外围辅助的硬RTL逻辑模块的SoC旧模式将无法让公司灵活地在各种产品中共享这个设计。
幸运的是,一些相关的新技术能够代替硬RTL逻辑模块,并具有灵活性、可编程性、相当的速度以及短得多的设计周期。这种新的技术自动生成高度定制的可配置处理器,并只需花费少量的设计时间来替代RTL模块。由于这些处理器能够完全被配置成应用所需,包括优化的指令集、存储器和接口,所以性能比标准的嵌入式处理器高得多,可与手工编写RTL代码相匹敌。
在设计一款芯片的决策中,相应的投资回报(ROI)是与芯片产量、每个芯片的利润和设计成本有关的。采用可配置的处理器将影响到上述每个因素。一个可编程功能越多的芯片产量就越大,因为会有更多相关的系统能够共享一个通用设计。可编程性意味着更高的利润,因为新功能可以很快通过软件加进去,而芯片面积和成本却增加极少。单个可配置处理器模块的设计自动化以及所有子系统很容易集成到一个完全的SoC中,所带来的是更少的设计时间、更小的设计团队和更低的重新设计的风险,因为软件可以修改更大块的关键bug。所有这些因素一起驱动芯片设计的投资回报走向良性循环。
作者: Chris Rowen
总裁兼CEO
Tensilica公司
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