YAK SoC芯片设计

• 作 者: 何勇
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2010年期

随着集成电路制造工艺的飞速发展,集成电路设计技术和制造技术之间的差距越来越大,即设计技术远远落后于制造技术,因此努力提高集成电路的设计能力是目前亟待解决的关键问题。作为21世纪集成电路设计技术的代表,SoC技术成为目前集成电路领域的研究重点和热点。集成电路制造能力的提高也对SoC技术的发展在设计、验证和测试等方面提出了新的要求。　　
本文以SynopsysSAED90nm工艺实现了YAKSoC的芯片设计:　　
首先在传统的.ASIC设计流程和典型SoC设计流程的基础上提出了YAKSoC所采用的设计流程,并完成设计平台的搭建,为YAKSoC的芯片设计工作做好前提准备。　　
其次,对YAKSoC设计中的关键技术进行研究,包括YAKSoCIP核的挂载机制,Verilog和VHDL的混合设计、标准AMBA接口IP核的挂载以及非AMBA接口IP核挂载的技术等。　　
本文完成的核心内容包括以下四部分:YAKSoC前端设计、验证、综合和DFT、以及YAKSoC后端物理设计。验证方面又分为三个层面进行,即模块/IP核的验证、系统级验证和FPGA原型验证,以保证对前端设计验证的充分性和前端设计的正确性。　　
最后在YAKSoC硬件设计的基础上完成了Linux操作系统的移植和相关的驱动程序的编写。设计后的分析结果表明,YAKSoC芯片工作频率能够达到200MHz,基于XilinxFPGAXC3S1500原型验证平台的验证结果也表明YAKSoC在50MHz的条件下能够正常工作,操作系统及驱动程序运行正常,并成功应用于基于nRF905的嵌入式RF通信系统当中。　　
本文从YAKSoC的设计出发,提出了适合YAKSoC的设计流程和设计平台搭建方法,并对SoC开发过程中的芯片设计、验证和可测性设计以及后端设计实现等方面的技术进行了全面的研究,验证结果证明了设计的正确性。本文的研究成果对于大规模的复杂SoC设计具有一定的创新性意义和参考价值。