關于多媒體系統(tǒng)集成芯片和IP物理實現(xiàn)的分析

姜朋佐

摘要：本文重點分析了多媒體系統(tǒng)集成芯片與IP物理實現(xiàn)的相關內容，在本次研究中，本文先介紹了多媒體系統(tǒng)集成芯片的的基本功能，并對其技術內容進行闡述，并依靠建模分析，對其技術內容作深入探討；最后結合IP物理實現(xiàn)的相關內容，進一步研究了多媒體系統(tǒng)集成芯片設計的基本速錄。

關鍵詞：多媒體系統(tǒng)；系統(tǒng)集成芯片；IP物理實現(xiàn)

隨著消費類電子產(chǎn)品的應用領域不斷擴大，各種媒體處理技術快速發(fā)展。在這種背景下，處理器的性能已經(jīng)成為影響系統(tǒng)運行的關鍵所在。從當前實際情況來看，以硬件為主的多媒體處理系統(tǒng)具有強大的計算能力，并且能滿足多種環(huán)境下的多媒體系統(tǒng)運行。同時，IP物理實現(xiàn)技術的發(fā)展，為整個多媒體系統(tǒng)硬件系統(tǒng)發(fā)展提供了新的方向，已經(jīng)成為未來多媒體處理系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。

一、多媒體系統(tǒng)集成芯片技術研究

當前在多媒體集成芯片設計中，主要包含了兩個可編程的處理器內核。在這種情況下，為了更好的滿足多媒體系統(tǒng)運行的要求，系統(tǒng)集成芯片在整個系統(tǒng)處理中，一部分有硬件提供信息處理能力，另一部分主要由軟件提供設計的靈活性，確保能在最大程度上控制系統(tǒng)運行。在功能實現(xiàn)中，多媒體系統(tǒng)集成芯片主要依靠標準單元實現(xiàn)對整個系統(tǒng)運行的控制，在標準單元基礎的支撐下，相關人員能從系統(tǒng)資料庫中的各個單元版圖上設置一個同一高度點，除了等高的標準單元外，還支持插入單元模塊的工作，使整個系統(tǒng)的運行進一步達到預期水平。而在整個多媒體集成芯片的設計階段，驗證成為評價系統(tǒng)集成芯片的關鍵點，因此，往往會在主要步驟結束之后，就及時采用靜態(tài)時序方法與邏輯驗證的形式對整個系統(tǒng)集成芯片運行過程進行評價，了解多種狀態(tài)下的流程搭配情況，進而確定屏蔽控制、間距等多個常規(guī)數(shù)據(jù)資料，確保能及時對可能出現(xiàn)的故障進行修復，最大程度上保證系統(tǒng)運行質量。同時，為了保證多媒體系統(tǒng)運行質量，還需要及時的定位問題信息，并立足于整個芯片操作過程，對其中的問題進行補救，爭取能進一步完善系統(tǒng)運行。

在整個有關系統(tǒng)集成芯片硬件研究中，首先需要對硬件的基本結構進行劃分與建模，以模型分析的方法，將整個系統(tǒng)進行細化，也能將其劃分為多個系統(tǒng)結構，這樣才能在最大程度上保證系統(tǒng)模塊的運行質量。

二、基于建模視角的多媒體系統(tǒng)芯片研究

在當前工藝條件下，受多方面因素影響，時序模型不準確、信號完整性等都會對芯片后端設計工作產(chǎn)生不良影響。在這種背景下，如何快速確定設計可行性、明確系統(tǒng)的基本功能，成為相關人員關注的重點。因此，必須要通過模型分析的辦法，對多媒體系統(tǒng)芯片的優(yōu)化內容做進一步分析

由于在整個芯片設計過程中，其不同設計過程分別代表的不同的功能層次，因此在建模描述中，需要從高層次綜合、邏輯綜合、物理綜合等方面展開分析。

（1）高層次綜合：主要負責將系統(tǒng)的算法級行為進行描述，并將描述結果轉化為寄存器傳輸級。在整個應用中，高層次綜合確定了電路的宏觀結構，并生成了相應的結構級結構試圖，并明確了電路功能到操作符號之間的關系，并會對不同對應關系之間的執(zhí)行結果產(chǎn)生影響。因此，高層次綜合是整個多媒體系統(tǒng)芯片研究模型分析中必須要考慮的一點。

（2）邏輯綜合：邏輯綜合的主要內容就是將寄存器的傳輸級結構進行描述，并使其轉化為邏輯級的結構。與高層次綜合相比，邏輯綜合確定了電路的誒管結構，并且不同邏輯原型之間的互連關系也會通過邏輯綜合的形式表現(xiàn)出來。

（3）物理綜合：物理綜合主要負責將微觀電路及結構進行描述，并使其轉化為版圖集的物理描述方法。從整個物理級的變化情況來看，依靠在不同版圖上構建的電路拓撲結構，能進一步深化明確芯片的標準單元級別，并對其物理布局、幾何形狀等進行描述，進一步加深相關人員對多媒體系統(tǒng)集成芯片的認識

本文在綜合上述三個層次后認為，由于現(xiàn)階段芯片設計開始朝著大規(guī)模、高性、短周期方向發(fā)展，高層次綜合與物理綜合的應用范圍將會進一步擴大，這將會進一步優(yōu)化系統(tǒng)的運行結構，在未來，三種技術之間通過相互借鑒，能有效的完善系統(tǒng)運行的邏輯，進一步滿足系統(tǒng)運行的要求。

三、基于IP物理實現(xiàn)的多媒體系統(tǒng)集成芯片研究

在綜合考慮集成芯片系統(tǒng)靈活性和可復用性的基礎上，本文認為在整個多媒體系統(tǒng)集成芯片設計中，必須要充分考慮工藝約束的影響。

1、整體布局規(guī)劃。IP物理設計的實質就是模塊級物理設計，需要確定模塊形狀，并做好模塊端口位置分配，保證其分配情況能有效滿足集成芯片內部布線的要求。

為了達到這個目標，首先需要嚴格按照模塊內部的標準單元確定當前模塊面積，并用常見的矩形來約束其形狀。在這個過程中，軟模塊端口對于硬核物理規(guī)劃中邊界的一小段金屬條，并依靠這個金屬條來實現(xiàn)對全局信號的控制與互連。在這種條件下，這些金屬條都被稱為端口分配，是保證系統(tǒng)運行平穩(wěn)性的關鍵。

2、時鐘樹規(guī)劃。為了達到面積最優(yōu)化的目的，硬IP設計應該具有較高的利用率，并按照不同的應用策略，保證其始終具有較高的運行水平。例如在高速MAC設計中，初始硬IP的設計利用率往往會超過81%，即使在對其布局線進行優(yōu)化后，其整體利用率依然能超過70%。因此在時鐘樹規(guī)劃過程中，應該對布線資源進行有效的分配，才能在最大程度上保證布線質量。

鑒于400MHz以上主頻的設計目標，高速始終網(wǎng)絡在系統(tǒng)內部容易對其他信號產(chǎn)生影響，因此針對這種情況，建議將時鐘網(wǎng)絡從常用的3/4層遷移至5/6層，使干擾點遠離原有的信息處理關鍵層，這樣系統(tǒng)的運行質量將會得到進一步的保證。

4、結語

本文重點研究了多媒體系統(tǒng)基層芯片與IP物理實現(xiàn)的相關內容，從本文研究內容來看，模塊化分析解決多媒體系統(tǒng)基層芯片與IP物理實現(xiàn)的關鍵，在這個過程中，相關人員必須要加深對多媒體系統(tǒng)基層芯片技術的認識，并結合IP物理實現(xiàn)技術的相關內容，對整個多媒體系統(tǒng)基層芯片實現(xiàn)進行分析，保證其設計水平能達到預期。

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