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本帖最后由 Ferrya 于 2019-4-2 09:52 编辑
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转——软核 硬核 固核
3 I5 }% Q; O) ^1 YIP(Intellectual Property)就是常说的知识产权。美国Dataquest咨询公司将半导体产业的IP定义为用于ASIC、ASSP和PLD等当中,并且是预先设计好的电路模块。IP核模块有行为(Behavior)、结构(Structure)和物理(Physical)三级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同分为三类,即软核(Soft IP Core)、完成结构描述的固核(Firm IP Core)和基于物理描述并经过工艺验证的硬核(Hard IP Core)。
8 V4 A3 k2 M+ g) x. T0 V" r1. 软核(Soft IP Core)
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软核在EDA 设计领域指的是综合之前的寄存器传输级(RTL) 模型;具体在FPGA 设计中指的是对电路的硬件语言描述,包括逻辑描述、网表和帮助文档等。软核只经过功能仿真,需要经过综合以及布局布线才能使用。
$ C5 h; O2 U, M其优点是灵活性高、可移植性强,允许用户自配置;缺点是对模块的预测性较低,在后续设计中存在发生错误的可能性,有一定的设计风险。软核是IP 核应用最广泛的形式。
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IP软核通常是用HDL文本形式提交给用户,它经过RTL级设计优化和功能验证,但其中不含有任何具体的物理信息。据此,用户可以综合出正确的门电路级设计网表,并可以进行后续的结构设计,具有很大的灵活性,借助于EDA综合工具可以很容易地与其他外部逻辑电路合成一体,根据各种不同半导体工艺,设计成具有不同性能的器件。软IP内核也称为虚拟组件(VC-Virtual Component)。
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2. 固核(Firm IP Core)
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固核在EDA 设计领域指的是带有平面规划信息的网表;具体在FPGA 设计中可以看做带有布局规划的软核,通常以RTL 代码和对应具体工艺网表的混合形式提供。将RTL 描述结合具体标准单元库进行综合优化设计,形
$ M( D$ u) p1 t" q成门级网表,再通过布局布线工具即可使用。和软核相比,固核的设计灵活性稍差,但在可靠性上有较大提高。
3 r! j9 J& l- j/ V' y9 O8 T0 V% A目前,固核也是IP 核的主流形式之一。
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$ f) W( ^5 ^, Z) p5 p, H. HIP固核的设计程度则是介于软核和硬核之间,除了完成软核所有的设计外,还完成了门级电路综合和时序仿真等设计环节。一般以门级电路网表的形式提供给用户。
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% a. N* K! | V% l$ s2 g8 z2 k$ c3. 硬核 (Hard IP Core) 硬核在EDA设计领域指经过验证的设计版图 ;具体在 FPGA 设计中指布局和工艺固定、经过前端和后端验证的设计,设计人员不能对其修改。不能修改的原因有两个 :首先是系统设计对各个模块的时序要求很严格,不允许打乱已有的物理版图 ;其次是保护知识产权的要求,不允许设计人员对其有任何改动。IP 硬核的不许修改特点使其复用有一定的困难,因此只能用于某些特定应用,使用范围较窄。% \5 D! g0 r* _
4 j& R! e" j$ b$ S9 X7 t0 T# ~IP硬核是基于半导体工艺的物理设计,已有固定的拓扑布局和具体工艺,并已经过工艺验证,具有可保证的性能。其提供给用户的形式是电路物理结构掩模版图和全套工艺文件,是可以拿来就用的全套技术。 K0 e# v* k( _$ f& p( q$ T7 Z2 f
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