ARM：Hyper SoC时代笑得最开心的人 (1)

2008-07-07 13:38:17 作者：来源：电子工程世界汤宏琳

关键字：节点 工艺 集成 黑莓 软件 调试 晶体管

　　“SoC使手机体积变小、功耗变低、性能变高了。”ARM谭军在接受电子工程世界记者采访时表示。正是得益于手机的发展，ARM成了SoC时代笑得最开心的人。无论微软Windows或是互联网，都没有覆盖到一半以上的人类，而手机做到了。

ARM中国总裁谭军

　　SoC是这样一款复杂芯片，它在一个芯片中集成了一个或多个处理器、大容量内存、总线结构、外部设备、协处理器、I/O通道等。

　　正像二十年前的台式电脑需要自己在母板上添加中央处理器、显卡、声卡、网卡；现在的芯片将这些离散器件都合成到了一个芯片内，板子变小、功耗变低、成本也低了。

　　然而，随着工艺的发展，工艺节点从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米一直发展到65纳米，节点越小性能越高，功耗越低。但从65纳米到45纳米节点，性能、功耗却都没有变化，SoC为何还存在？

　　答案是体积变小了。

　　软件投入远远不够

　　可见，功能越来越多、功耗越来越低、成本越来越低正成为SoC发展的主要推动力。

　　“上周我在庐山休假，专门选了一家没有宽带的酒店。但我带了黑莓，”谭军举了个身边SoC的例子。黑莓可以收e-mail 、打电话，同时要求电池寿命要长，这就要求以低功耗集成PDA、手机及键盘等多个功能。他接着说：“之后我在家乡南昌呆了几天，父母家中已经用了数字机顶盒，每月比以前多三块钱可以看八十几个频道。”因为数字机顶盒是送的，所以也需要控制成本。

　　自然，SoC在低成本、低功耗、高性能方面担负起了义不容辞的责任。

　　纵观过去五十年，半导体行业经历了五个阶段，即晶体管、集成电路、DSP、微处理器等、以IP支持的SoC时代、Hyper SoC 。IP时代，人们通过头脑智慧实现复杂设计，但因为设计中有上百万晶体管，所需验证时间太长了，于是设计者希望通过购买IP以节省验证时间。而所谓Hyper SoC是在一个SoC中集成若干子SoC ，是复杂的SoC。　　

　　手机中有两个系统：一个通讯，另一个做应用处理，但这样成本还是很高、功耗很大。如果把通讯和应用系统做成一个系统，这就是Hyper SoC 。其中每个SoC就是一个系统，不同系统拥有不同软、硬件，因此IP供应商所提供的IP需要支持不同的OS（操作系统）。此外，还要将三个子系统的调试列入考虑中。而且45nm工艺的调试一次动辄上百万美元，是不能轻易容忍失败的，所以在使用之前尽可能的把芯片调试好是必须的。ARM此前推出的CoreSight正是为满足复杂的SoC调试而生的。

　　“现在商业走的路是条不归之路，”谭军坦言。工艺越来越小、越来越复杂，以前可能就是简单CPU，加上一些IO、存储等。现在里面有两个CPU或两个DSP、三维加速。因此，SoC设计、验证、制造、开发、调试等许多以前并不成为问题的问题也逐渐凸显。现在要考虑物理IP、还要考虑DFM（可制造性设计）、同时还要考虑软件工具的支持等。　　

　　最早SoC是CPU（或DSP）加简单外设；前两年的SoC需要音频控制、蓝牙等的无线连接或2.5G、3G有线通信；现在除了音频外还需要视频、三维加速器以及较高的连接性，于是一个Hyper SoC中有几个子SoC，开发这么复杂的SoC，对物理IP的要求越来越高了，物理IP在45nm到65nm时对IC设计非常重要。