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ISSP结构化ASIC解决方案浅析

快速硅解决方案平台(ISSP)是一种结构化ASIC解决方案,该技术适合于高速ASIC设计,这是因为ISSP可以解决设计人员的很多问题:ISSP器件为多达七层金属化设计,其中最上两层可以由客户定制以符合

结构化专用集成电路(structured ASIC)对规划工程师而言仍是一个新名词,但是现在现已有多家公司正方案进入这一范畴。快速硅处理方案途径(ISSP)是一种结构化ASIC处理方案,该技能适合于高速ASIC规划,这是由于ISSP能够处理规划人员的许多问题:ISSP器材为多达七层金属化规划,其间最上两层能够由客户定制以契合不同的规划要求,下面几层由IP、可测验性规划(DFT)模块以及为削减深亚微米(DSM)效应和时钟畸变问题的电路。这些规划模块和电路有助于进步测验覆盖率,并削减可测验性规划需求,包含SCAN、BIST、BSCAN及TestBus的一切的测验技能都嵌入在根本阵列中。选用现有的ISSP技能能够完成作业频率高达300MHz的体系功用。

表1所示的ISSP-STD器材是当时用户规划中能够选用的五种,从表中能够看出这些器材最高能够到达170万个逻辑门密度,以及307Mb嵌入式可装备内存。

ISSP-HIS系列

在网络和通讯这些高速运用体系中都会有一些高速接口,这些接口能够是以独自的芯片或集成在专用规范产品(ASSP)或ASIC中的内核方式完成。用独自的芯片作为接口的处理方案需求更大面积、更高功耗,还需求供给高速时钟信号,此外其本钱也更高。相对而言,ASIC高速接口内核的办法是一种更可取方案,NEC电子依据该方案推出了ISSP技能的子系列 – ISSP高速接口(ISSP-HIS)系列。

将具有ISSP-HIS根本阵列的ISSP系列扩展,这意味着经过工艺认证的串并/并串转换器(SERDES)内核现已能够适用于这种技能。该内核的作业速率能够从622Mbps到1.25Gbps以及2.5Gbps到3.125Gbps,彻底能满意不同实践运用要求。此外,该内核还能够支撑Infiniband、XAUI、千兆以太网以及PCI-Express接口。规划中咱们一起还考虑到了功耗问题,在3.125Gbps时每个信道为220mW,彻底满意客户的低功耗ASIC规划要求。

ISSP-HSI的开展过程中包含三种不同密度的根本阵列。最小的根本阵列有四个SERDES通道,最大的根本阵列有16个SERDES通道,能够将高达2Mb的嵌入式可装备内存与一百万可用门集成。除SERDES内核外,预先还集成了四个模仿锁相环(APLL)和16个延迟线环路(DLL)。器材的内部供电电压为1.5V,输入/输出电压为1.5V、2.5 V和3.3V。

高功用的规划一起还需求先进的封装技能。因而,咱们对ISSP选用两种新封装方式,即先进的球栅阵列(ABGA)和倒装芯片球栅阵列(FCBGA)。ABGA是选用线邦定的倒装芯片封装方式。

老练的规划流程

上面所述的技能将共同的ISSP技能与ASIC的功用和功用长处以及传统门阵列的低本钱和短规划周期优势相结合。此外,规划工程师还能够拜访NEC的OpenCAD规划环境,它包含物理底层规划、时钟驱动规划、分层规划以及其它先进的规划技能。

此外,NEC电子还与Synplicity和Tera Systems公司协作。Synplicity运用定制映射技能对Synplify ASIC归纳软件进行了优化以支撑ISSP架构,并开发一个FPGA和ASIC规划工程师都可了解的归纳规划流程。Tera Systems公司与NEC电子协作开宣布一种优化ISSP寄存器传输级(RTL)规矩查看和规划东西,确保了在RTL规划阶段的时序收敛和物理完成。

ISSP2 – 90nm结构化ASIC处理方案

结构化ASIC的ISSP2系列能够供给多达四百万个可用的ASIC门、10Mb嵌入式可装备内存,以及完成500MHz的作业频率。ISSP2的功用和集成度超越最先进的FPGA,但规划周期与ISSP相同,非重复的工程本钱低。

ISSP2器材集成了10Gbps单端口SERDES接口和下一代3Gbps串行ATA接口,使之成为高端核算和高带宽网络运用的抱负器材。ISSP2系列依据NEC公司的90纳米技能(UX6),UX6技能是用在ASIC和ISSP上的先进技能,该技能适用于宽带通讯、高端核算和存储体系以及移动核算等低功耗、高功用运用。ISSP2器材的结构选用五到七层的金属化布线规划,其间上面两层可依据客户需求定制,以满意不同的规划需求,下面的几层是依据NEC电子IP和DFT模块预先规划好的,包含下降信号完好性和时钟畸变等问题的电路。依据这些IP和功用模块能够极大地削减ASIC的开发本钱,不需求客户为处理深亚微米时钟和信号完好性问题而投入很多规划人员本钱和昂扬的东西本钱。

ISSP开放式联盟方案

ISSP的开放式联盟方案是使ISSP成为广泛运用的结构化AS%&&&&&%规划途径的推行战略一部分。在该方案中将建立ISSP认证规划室、ISSP认证第三方IP内核及EDA供货商联盟。方案中的认证规划室、认证第三方IP和EDA供货商联盟三部分使客户能够很快开宣布以ISSP为根底的处理方案。在这个方案中,NEC电子将把客户推荐给现已过认证具有ISSP规划能力的规划公司。一切经过认证的公司在需求的情况下都能够得到便当的技能培训和技能支撑,并能够不断更新ISSP库和规划手册。必要时这些公司还能够运用NEC电子的规划东西,参加他们自己的或从其它途径取得的IP。经过ISSP认证的规划公司将发送一份签收(sign off)网表或GDSII给NEC制作原型芯片。

为进一步添加更多的ISSP IP,第三方IP供货商也能够将他们的IP内核参加到ISSP途径中。经认证后,处理器和接口这一类IP内核将被添加到IP库中。总归,ISSP技能的方针是运用户跟上市场需求的脚步,详细体现在选用90nm技能、用易用的规划流程得出优化的规划成果,以及与第三方协作为用户进步他们的要害竞争力等方面。

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