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作为芯片级系统,SoC又叫片上系统,按照维基百科定义,SoC是集成了的所有组件的计算机或其它电子系统。SoC包含了一些数字,模拟,混合信号和通常射频功能,全部都在单个基板上。同时,凭借低功耗的特质,SoC在移动计算市场中应用十分广泛。
ITRS是国际半导体技术发展路线图,由欧洲、日本、韩国、台湾、美国五个主要的芯片制造地区发起,建立路线图主要是为了保障集成电路(IC)和使用IC的产品能够实现不断的技术改进,让半导体产业能够不断进步。
自1999年第1版问世之后,ITRS会根据当前的工业发展现状和需求完成近几年年份的预测,起到对公司和政府的指导作用。我们可以从路线图分析市场需求和技术进步情况。
狭义上来说,SoC是信息系统核心的芯片集成,能够实现系统的功能;也可以将SoC看作一个系统中心,SoC能够包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。
国内的外学术界将SoC定义为微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器的集成,这些功能取决于具体的需求而定。
SOC具有三个鲜明的特征:
1、能够实现复杂系统功能的VLSI(超大规模集成电路,晶体管数在100000以上); 采用超深亚微米工艺技术;
2、使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器(DSP);
3、外部可以对芯片进行编程。
SoC 设计技术从20世纪90年代中期开始,受到半导体工艺技术的进步影响, 单硅片上能够实现更多的功能集合,一般来说,SoC有三种类型。围绕微控制器(MCU)构建的SoC,围绕微处理(MPU)器构建的SoC以及为特定应用而设计的专用SoC。
基于MCU的嵌入式系统是一种低端嵌入式系统,这种系统通常运行速度低、数据处理能力弱和存储空间十分有限,一般只在低端的电子产品使用;同时,基于DSP的嵌入式系统是中低端嵌入式系统,这种系统的运行速度较高、数据处理能力强,同时存储空间依旧有限。
而基于MPU的嵌入式系统通常包括两种类别:基于CISC架构微处理器的嵌入式系统和基于 RISC架构微处理器的嵌入式系统。基于CISC架构微处理器通常由x86体系结构进行嵌入应用扩展;RISC架构嵌入式微处理器包括三种结构:ARM体系结构、PowerPC体系结构和MIPS体系结构,基于这三种结构的处理器种类繁多,能实现的功能也更多。
而基于此类处理器的嵌入式系统具有运行速度高、数据处理能力强、存储空间足够大(G级)的特点,是一种高端的嵌入式系统。
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