２．３．２ ＩＰ的验证
ＩＰ的验证必须是完备的、具有可重用性的。ＩＰ验证的完备性首先要求在设计ＩＰ仿真测试方案时必须体现出以下几个方面：１． 从ＩＰ的规格出发，对每一个模块测试功能点（ｔｅｓｔｆｅａｔｕｒｅ）进行分析，定义每个子模块的仿真测试目标，并确定哪一个测试向量可以验证该测试功能点。２． 整理一个明确的测试列表，包括对目标的估计的和测试覆盖情况。３．对测试用例的详细设计，并定义验证通过的标准。其次，ＩＰ的验证必须覆盖以下测试类型：一致性测试、回归测试、边界条件测试、长时间随机测试、实际应用环境测试等。ＩＰ验证的测试覆盖率、功能覆盖率都需达到１００％。
ＩＰ验证的可重用性首先要求搭建的ＩＰ仿真环境是由一系列可重用的测试组件构成的，如定义总线功能模型，通用的数据处理任务集等。对每一个组件，都应该有关键特征的描述。其次，ＩＰ验证要求列出采用的仿真器、仿真库及其版本。
２．３．３ ＩＰ的打包提交
ＩＰ打包技术是指在ＩＰ开发基本结束后，将零散分布的设计信息集成的过程。其主要目的是使得设计者提供完整、清晰、明了的设计信息。软ＩＰ开发者提交给用户的信息至少应包括：（１）可综合的ＨＤＬ代码和它的子模快；（２）综合脚本文件及时间约束文件；（３）插入扫描链和做ＡＴＰＧ的脚本文件；（４）综合和仿真用参照库模型；（５）验证中使用的总线功能模型和其他的系统组件型；（６）测试激励文件及相应测试向量；（７）用户文档包括用户手册／功能描述 、数据手册等；（８）应用要点，包括该ＩＰ使用的具体的例子，可配置特性等。对需要软件支持的ＩＰ，还应该提供相应的嵌入式软件信息。
３ ＩＰ集成
ＩＰ集成面临着一系列的挑战。在现实的市场上，很少的ＩＰ模块是可以立刻重复使用的，因为许多ＩＰ在设计之初都是针对特定的应用，而很少考虑到要与外来 电路 搭配使用。ＩＰ模块本身的缺陷给ＩＰ集成带来的一系列问题有：ＩＰ模块的接口不能够和系统芯片（ＳｏＣ）定义的片上总线很好地匹配，ＩＰ模块提供的验证模型如ＢＦＭ等很难集成到ＳｏＣ的验证环境，ＩＰ模块提供的技术文档不完善，ＩＰ模块提供的技术支持不充分、不及时等。这些问题的关键在于ＩＰ的定义没有一个通用的接口标准，这是因为芯片实现的功能千差万别，性能方面的要求也由于应用领域的差异而不同，即使同样功能的ＩＰ模块在速度、面积、功耗、对外接口等方面也表现各异。国际上，一些大公司的解决办法是逐步定义公司内部甚至是几个公司间通用的片上总线标准，这方面最著名的是国际上的ＶＳＩＡ组织。一些专业ＩＰ公司的解决办法是建立单一的开发平台，专注于某一个的应用领域提供不断完善的ＩＰ模块和设计服务。我们认为，成功的ＩＰ集成必须解决好以下问题。
３．１ ＩＰ集成的一般考虑
首先，在系统结构设计做好模块划分时，必须考虑好系统芯片采用什么样的片上总线结构，确定哪些模块是可以来自于ＩＰ库，哪些模块需要购买ＩＰ，ＩＰ模块的对接需要增加哪些连接性设计。哪些模块需要从头开始设计。
其次，模块间的接口协议要尽可能简单，模块间的接口定义尽可能与国际上通用的接口协议完全一致。一个常用的设计技巧就是在数据传送的接口建立申请和应答机制。这虽然会造成芯片在时序、面积、功耗等方面的损耗，但对于加快系统芯片的上市速度大大有利。
第三，要注意积累ＩＰ和ＩＰ集成的经验。一旦成功地集成了一个ＩＰ到一个系统设计，设计组会对该ＩＰ的接口特性非常熟悉。这时候就应该进一步完善该ＩＰ，使之对下一个设计的可重用性更好，并逐步建立一系列的衍生ＩＰ模块；同时，把集成该ＩＰ的经验教训及时记录下来形成技术文档，这将对下一个ＩＰ集成者大大有利。
第四，如果是对应ＩＰ的集成，还必须在时钟分布，关键路径的走线， 电源 、地线的走线，ＩＰ模块支持的测试结构等方面考虑与系统芯片保持一致。
３．２ ＩＰ集成的关键技术
ＩＰ集成的关键在于建立正确、高效、灵活的片上总线结构，构造以功能组装为基础的芯片开发模型。片上总线技术是ＩＰ集成的关键技术。片上总线技术包括两个方面，一是选用国际上公开通用的总线结构，二是根据特定领域开发的需要自主开发片上总线。国际上比较成熟的总线结构有ＰＣＩ总线、ＡＲＭ公司的ＡＭＢＡ总线、ＩＢＭ公司提出的Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｌｏｃａｌ Ｂｕｓ，Ｏｎ－Ｃｈｉｐ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｂｕｓ，Ｄｅｖｉｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｂｕｓ等。片上总线的开发我们还不熟悉，需要进一步跟踪和探讨。值得注意的是在确定片上总线结构时，并不排斥在ＩＰ模块内部做一些接口转换的设计，问题是这种设计的内容要尽可能简单。
３．３ ＩＰ模块的评估与选择
ＩＰ的评估是指通过一个完整的Ｃｈｅｃｋｌｉｓｔ来系统地检查ＩＰ设计。评测分为系统设计、编码、综合和验证等不同部分进行，并根据评测规则的重要程度为不同的规则检查分配不同的权值。这样在评测之后，就可以直观地看出整个设计的可重用性和分别在每一部分上的得失。它有助于设计者和管理者了解一个设计的可重用程度，以帮助体系结构的设计工程师针对性能、规模、成本和功耗等不同方面来评估ＩＰ模块。目前业界比较具有影响力的评测标准是由Ｓｙｎｏｐｓｙｓ和Ｍｅｎｔｏｒ联合开发推行的、基于ＲＭＭ的ＯｐｅｎＭＯＲＥ评测标准。
选择ＩＰ模块时首要考虑的因素是ＩＰ与目标系统的配合程度。一般说来，在进行集成之前，最好选择那些无需修改的ＩＰ模块。但是如今的大多数情况是设计人员在获得了ＩＰ模块后必须进行修改，修改的范围包括各个设计层次上的ＩＰ模型。这种修改会耗费大量的时间和资源，不仅会耽误产品的研发进度，还会给整个设计流程引入风险，并让ＩＰ厂商的支持变得困难重重。虽然某种程度的修改是不可避免的，但是如果设计人员能够牺牲一点芯片面积或功能来换取尽可能少地修改ＩＰ模块，那么情况就会有所改善。即使某些模块的功能可能超过了系统的需求，但是为了尽量少地进行ＩＰ的修改，我们也应该在某些不太重要的功能上做出妥协，以便直接使用一些我们需要的功能模块。
选择ＩＰ模块时必须考虑的另外一个重要因素是：评估ＩＰ模块的品质、集成的方便程度和可重用性，并考虑ＩＰ提供者所能提供的技术支持程度等。如：使用手册的内容是否详尽完备、是否提供完整的设计和验证环境，是否有成功集成的先例，接口定义标准的遵从程度、未来发展升级的可能性、获取ＩＰ授权的效率以及合作厂商的可信赖程度等。
４ 结语
基于时序驱动的设计、基于模块进行功能组装的设计、基于平台开发的设计是当今ＩＣ设计比较流行的三种设计方法，基于模块进行功能组装的ＩＣ设计方法正成为主流。ＩＣ工程师下一步应该关注的焦点是ＩＰ技术。即如何进行软硬件的功能划分、如何进行模块互连、应该选择哪些功能模块、功能模块如何使用、如何进行系统验证等等。但是在国内的ＩＣ设计业引入ＩＰ技术，是需要相当长的一段时间才能真正提高ＩＣ设计的产能和设计效率。这是因为我们不仅在ＩＰ设计方面还缺少积累，在ＩＰ的集成方面也缺乏经验。
我们认为，在芯片设计中引入ＩＰ技术应该从提高芯片设计质量开始。可重用的设计一定是良好的设计。 我们首先应加强对当前设计的代码规范性检查、测试覆盖率检查、功能覆盖率检查、性能分析包括ＤＦＴ、ＳＴＡ检查、功耗分析检查等ＱＡ工作。其次对使用频率高而技术上又比较成熟的电路模块进行质量改善提高其可重用性。再者，对一些实力较强的芯片设计公司，可以考虑购买可信赖程度较高的厂商提供的成熟ＩＰ，并在不断的集成使用中积累ＩＰ集成的经验。此外，对于专业的ＩＰ设计公司，应该尽早建立自己的稳定的开发平台，对某一类ＩＰ模块进行深入研究，并不断开发它的衍生类ＩＰ、不断优化该类ＩＰ的集成环境。
本文关键字：技术 元器件特点及应用，元器件介绍 - 元器件特点及应用
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