
片上系统的具体定义为:在单个芯片上集成一个完整的系统,一般包括系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通信的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块,是一个具备特定功能、服务于特定市场的软件和硅集成电路的混合体,比如WLAN基带芯片、便携式多媒体芯片、DVD播放机解码芯片等。片上系统产品的成功关键在于需要在正确的时间窗口为目标用户提供令人满意的性能和价格。
片上系统技术始于20世纪90年代中期,随着半导体工艺技术的发展,IC设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上,SoC正是在集成电路(IC)向集成系统(IS)转变的大方向下产生的。1994年Motorola发布的FLEX-CORE系统(用来制作基于68000和PowerPC的定制微处理器)和1995年LSILogic公司为Sony公司设计的SoC,可能是基于IP(Intellectual Property)核完成SoC设计的最早报道。由于SoC可以充分利用已有的设计积累,从而显着地提高了ASIC的设计能力,因此发展非常迅速,引起了工业界和学术界的关注。
近10 年来,无论是消费类产品如电视、录像机,还是通信类产品如电话、网络设备,这些产品的核心部分都开始采用芯片作为它们的“功能中枢”,这一切都是以嵌入式系统技术得到飞速发展作为基础的。片上系统是ASIC(Application Specific Integrated Circuits)设计方法学中的新技术,是指以嵌入式系统为核心,以IP 复用技术为基础,集软、硬件于一体,并追求产品系统最大包容的集成芯片。狭意些理解,可以将它翻译为“系统集成芯片”,指在一个芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O 等功能,包含嵌入软件及整个系统的全部内容;广义些理解,可以将它翻译为“系统芯片集成”,指一种芯片设计技术,可以实现从确定系统功能开始,到软硬件划分,并完成设计的整个过程。
片上系统常具备以下基本特征:
1.片上系统中可以有多个MPU、DSP、MCU或其复合的IP核;