IP核再使用的十大注意事项

chiying-43224

知识产权（IP）的再使用是设计组赢得迅速上市时间的主要策略，因为现在留给设计者完成诸如蜂窝电话和Internet路由器等热门IC设计的周期只有3个月。设计者还需面对这样一个严酷的现实，即IC的复杂度以每年55%的速率递增，而设计能力每年仅提高21%。 　　为系统设计者专门制作的再使用IP弥补了这方面的不足。再使用既为IP建立者，也为系统设计者提供一种共享最佳IP核和主导模块的方法。系统设计者的主要任务是在规定的周期时间内研发出复杂的设计。这只有采用新设计方法和完全不同的芯片设计理念才能完成。IP再使用已经成为系统设计方法的关键所在。

　　1. 再使用标准的选择
　　标准是再使用的基础。在设计一个系统时，可供工程人员考虑的工业标准很多，比如半导体再使用标准（SRS），它是对各种工业再使用创议标准的补充,提出这些创议标准的组织包括"虚插座接口联盟VSIA"等。再使用标准为IP设计流程中的各阶段提供规则、指南和接口方法。它是高效设计方法的一个里程碑,让可再用IP快捷地、即插即用地集成到系统解决方案成为可能。
　　再使用标准通常涉及到许多方面，如系统级设计、结构、实现、验证以及文件编制和可交付清单等与IP有关的事项。例如，结构分类目录解决片上或片外的接口。实现分类目录通过HDL代码标准、物理表示、单元库以及模拟子单元集中解决如何建立IP的问题。功能验证及可测试设计（DFT）标准则包含在验证分类目录中。

　　2. IP核的选择
　　根据IP使用的划分，IP建立者可按下列三种形式设计IP：可再用、可重定目标以及可配置。可再用IP是着眼于按各种再使用标准定义的格式和快速集成的要求而建立的，便于移植，更重要的是有效集成。可重定目标IP是在充分高的抽象级上设计的,因而可以方便地在各种工艺与结构之间转移。可配置IP是参数化后的可重定目标IP，其优点是可以对功能加以裁剪以符合特定的应用。这些参数包括总线宽度、存储器容量、使能或禁止功能块。硬IP与软IP的意图不同，因而对IP的开发和在这之后的IP的集成采用不同的方法。

　　3. 硬IP
　　硬IP对功率、体积和性能进行了优化，并映射至特定的工艺。具体实例包括已完成布局布线的网表，以特定工艺库或全定制物理布图，或两者之组合。硬IP是特定工艺来实现的，通常用GDSII格式表示。硬IP可以再使用，且由于它已处于设计表示的最底层，因而最容易集成。硬IP已完全用目标工艺实现是按十分接近于标准单元库元件的形式交付的，故而允许设计者将IP快速地集成在衍生产品中。硬IP最大的优点是确保性能，如速度、功耗等。然而，硬IP难以转移到新工艺或集成到新结构中，是不可重配置的。

　　4. 软IP
　　软IP是以综合形式交付的，因而必须在目标工艺中实现,并由系统设计者验证。其优点是源代码的灵活性，它可重定目标于多种制作工艺，在新功能级中重新配置。
　　由于设计以高层次表示，因而软IP是可再用的，易于重定目标和重配置,然而预测软IP的时序、面积与功率诸方面的性能较困难。为了实现最高效率的再使用并减少集成时间，IP应从软件源代码开始;而为了确保性能，复杂IP应以硬IP的形式共享。

　　5. 再使用的软插接
　　软插接是开发符合再使用标准IP的过程，它应成为建立新IP设计流程的组成部分。过程需要有关IP深层的知识，因此只有IP建立者最熟知IP块，有能力建立这些些概念，在时序分析时去除假通路，并最终确定结果的正确性。与DFT一样，软插接会修改现有的设计流程来适应再使用设计和生成附加可交付项,因此在设计流程中应及早考虑再使用事项。

　　6. 再使用的提供与获取
　　IP资源库为IP建立者和系统设计者提供共享和使用IP的基础设施。这个系统应让IP建立者和系统设计者共享硬和软两方面的可再用IP。资源库提供多场所的全方位访问,系统集成的全方位开发。它也是设计师搜索、选择、将再使用块集成到自己系统中的快捷而又简便的途径。
　　资源库基础设施还应开辟一个区域,让系统开发者提供反馈、出错报告、错误改正及资源库中任何有关IP块的注解。反馈信息块建立者对错误的修复与改进说明一起是块数据库列表的一部分。

　　7. IP块的认证
　　认证能确定IP块是否符合相关的再使用标准。它提供一把表征块再使用质量的尺度,应在IP进入资源库前完成。由于IP建立者熟知IP，他应测试块概念间的一致性以及与工具、库以及硬件平台的兼容性。一个独立的认证小组通过对可交付性、再使用性以及出错历史记录的随机抽样,预测IP核的质量和可靠性,定出IP的分类等级。这个等级让设计者有一个总体概念，如IP符合标准的准确性有多好，再使用需多大的软插接工作量。

　　8.IP集成的优化
　　对IP核的再使用，建立者需软插接IP、进行认证、将它存放在系统设计者能访问的资源库中。自动化工具提供多种手段，加速软插接和资源库的操作，认证和集成过程的部分自动化。工具制造商力争实现更多的自动化。在理想情况下，全部IP块可从资源库中按需供给。

　　9.设计周期的加速
　　目前，设计者几乎没有能力在三个月设计周期内开发出合乎规格的新产品。如果对每个产品族建立一个设计平台，设计组就能充分发挥平台的作用，开发出产品的衍生品种。一种有效的再使用方法应让可再使用IP的开发作为平台的一部分，并将IP块快速地集成到衍生品种。

　　10.支持基础设施
　　一旦IP开始普遍使用，提供该IP的支持是必要的。建立者继续拥有IP，因为支持它需要深层的知识。建立者负责IP的更新，将最新版本放置在资源库中。IP由为系统设计者服务的认证组重新认证。此外,建立者还应在系统设计者集成IP遇到困难时提供必需的支持。