增加灵活性的设计支持多种协议接口子系统。
当为物联网设计soc(物联网)应用,设计师很快意识到他们最有效的利用资源将导致芯片可以解决多个应用程序结束。消费产品需要连接或边缘设备,网络或企业公司,他们拓宽了所触及的范围家庭网络和云服务,如远程处理,补充其他层设备。设计师通常需要解决的几个这些应用程序,用一个ASIC。随着ASIC tape-outs成本增加,和设计被销数量限制,设计师正在寻找方法来支持更多的单芯片解决方案空间。
解决这种需求,设计师们增加灵活性的soc集成接口IP子系统。接口IP子系统支持几种不同的配置或产品具有类似功能,或相同的芯片产品中使用不同的价格范围。例如,家庭或者网络设备可能作为PCIe和以太网支持在一个产品,但在一个较小的产品,SoC将支持USB和显示端口或HDMI。本文将讨论构建和集成接口子系统的挑战和好处,支持多种协议灵活的物联网出类拔萃。
图1:物联网设备分组为相关应用程序类型显示了相似的接口要求
你的SoC家里路由器,无线集线器或一辆小汽车吗?
一个SoC可能支持不同的无线或有线解决方案基于配置和价格范围。内置SoC灵活性的一个最好的方法是添加一个PCI Express(作为PCIe)接口。作为PCIe 3.0可以支持8 Gbps的数据吞吐量和连接到许多模块化的无线系统。作为PCIe接口不仅支持不同的存储设备,也可以连接到很多无线接口。自10 g以太网支持需要类似的性能,为物联网设备也很有用,设计师常常选择提供在相同的PHY作为PCIe接口。这种组合可以通过使用一个两口保存区和权力并行转换器PHY和分支作为PCIe设备设计(图2)。以这种方式可以支持1或2车道作为PCIe连接多个设备,或不同的配置可以支持10 g以太网的一个实例。灵活的phy给最终产品设计师选择在实现有线或无线连接,或者连接到额外的存储。
图2:使用一个两口并行转换器实现10 g以太网和PHY作为PCIe 3.0
对于存储应用程序,设计师通常需要支持USB设备和SATA为他人。在这种情况下,一个单一的PHY支持协议可以使用和共享负担最终产品的更大的灵活性。
图3:使用一个灵活的PHY支持SATA和USB存储应用程序
尽管这些图看起来简单,细节可以复杂的支持,根据吞吐量特性要求,和这两个接口是在同一个体育。图2的例子,作为PCIe和以太网,必须支持至少三个不同的速度。此外,他们需要不同的PHY接口,作为PCIe需要管和以太网有几个,包括GMII。连接地址和数据不是很硬,但时钟,重置,DFT, sram,边带信号需要花相当长的时间来学习和集成。同时,通常需要额外的特定逻辑协议和克服所有的差异相结合的设计工作,需要成功的深刻的知识和经验。
USB协议首次连接的多个协议实际上计划新的c型连接器。的想法是,由于新的USB c型连接器有额外的针,为什么不征服一个大多数物联网设备的最大的问题,添加一些显示功能?这些新功能叫做Alt模式和支持显示接口,HDMI和潜在的更多的(表1)。
表1:方向的USB c型连接器支持USB,显示接口,HDMI
实现USB c型的组合,显示接口,HDMI需要深入了解的协议,包括HDCP安全(图4)。了解实现细节的复杂性是连接不同的块和仍然支持的所有模式和组合设计来支持所需的功能。
图4:USB 3.1的实现,显示接口,HDMI和HDCP 2.2
设计只是一个开始
这些子系统的复杂性从设计开始,并继续。验证不同的时钟和组合可以非常具有挑战性和疾控中心检查,产品毛羽,合成时间检查。但是所有这些复杂性需要最大化的价值相比成本现代ASIC。上市时间的压力迫在眉睫,咨询与可信IP供应商,谁有深刻的知识和经验在这些协议,允许SoC集成商实现初步的硅的成功。
Synopsys对此知道如何落实这些复杂的设计,创造了团队与客户的设计专家。这些团队不仅知道IP但是也知道系统实现细节来定制这些DesignWare接口IP为客户子系统。通常情况下,客户有特殊要求,比如高速应用程序性能监控,冗余,或失败的汽车或医疗设备的安全模块。这些特殊的模块也可以被修改以支持所有的SoC的需求让设计更容易充分SoC的下降。接口IP子系统可以迅速完成Synopsys对此团队专门从事IP以及定制的集成。使用接口IP子系统的集成复杂的设计可以减少项目进度月周。Synopsys对此的接口IP与复杂的I / O子系统团队可以支持项目设计,解决这些问题,使得SoC团队专注于区分他们的产品。
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