克服多功能SoC集成連接與嵌入難度的瓶頸

隨著實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代、多功能SoC所需的復(fù)雜性增加，集成難度成為了一個(gè)主要瓶頸。連接IP通常包括一個(gè)數(shù)字控制器（MAC）和一個(gè)由混合信號(hào)電路組成的物理層（PHY）。SoC轉(zhuǎn)向更低工藝節(jié)點(diǎn)（如45nm），設(shè)計(jì)人員面臨著在這些技術(shù)節(jié)點(diǎn)滿(mǎn)足其設(shè)計(jì)模擬部分性能目標(biāo)的挑戰(zhàn)，這些節(jié)點(diǎn)是為數(shù)字部分優(yōu)化的。為了在這種環(huán)境下避免昂貴的重制并滿(mǎn)足上市時(shí)間的要求，設(shè)計(jì)人員選擇成熟和經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的IP和具有豐富集成知識(shí)的開(kāi)發(fā)和支持團(tuán)隊(duì)是非常重要的。MIPS作為IP供應(yīng)商，分析了連接和嵌入式外設(shè)的瓶頸和解決方案。

在集成連接解決方案之時(shí)，今天SoC開(kāi)發(fā)人員面臨的最大挑戰(zhàn)是什么？

在學(xué)校學(xué)習(xí)和構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)候，最大的挑戰(zhàn)是找到足夠的分立式元件，這樣MIPS就能夠在板卡級(jí)將其連接在一起。假定每個(gè)分立式芯片元件都非常強(qiáng)大，而且作用也因規(guī)格而異。接口及其靈活性總是MIPS最關(guān)心的問(wèn)題。通常我的系統(tǒng)里都有一個(gè)FPGA，以便MIPS適應(yīng)系統(tǒng)中不同的接口。

如今這個(gè)問(wèn)題仍然是擺在MIPS面前的最大挑戰(zhàn)，但是除了分立式芯片元件，MIPS還有IP。隨著實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代、多功能SoC所需的復(fù)雜性增加，集成難度成為了一個(gè)主要瓶頸。連接IP通常包括一個(gè)數(shù)字控制器（MAC）和一個(gè)由混合信號(hào)電路組成的物理層（PHY）。隨著業(yè)界SoC轉(zhuǎn)向更低工藝節(jié)點(diǎn)（如45nm），設(shè)計(jì)人員面臨著在這些技術(shù)節(jié)點(diǎn)滿(mǎn)足其設(shè)計(jì)模擬部分性能目標(biāo)的挑戰(zhàn)，這些節(jié)點(diǎn)是為數(shù)字部分優(yōu)化的。為了在這種環(huán)境下避免昂貴的重制并滿(mǎn)足上市時(shí)間的要求，設(shè)計(jì)人員選擇成熟和經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的IP和具有豐富集成知識(shí)的開(kāi)發(fā)和支持團(tuán)隊(duì)是非常重要的。

MIPS科技公司如何發(fā)揮作用？

作為IP提供商，MIPS積極致力于為客戶(hù)降低集成難度和風(fēng)險(xiǎn)。MIPS科技公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出并繼續(xù)擴(kuò)展MIPS的嵌入式外設(shè)解決方案，以及簡(jiǎn)化復(fù)雜性并降低集成先進(jìn)連接解決方案風(fēng)險(xiǎn)的硬IP、軟IP和固件。

我曾拜訪了一個(gè)客戶(hù)，他告訴我說(shuō)，MIPS能夠提供集成了PHY和控制器的預(yù)先驗(yàn)證的解決方案，極大減輕了他們工程師的負(fù)擔(dān)。憑借這個(gè)完整的解決方案，他們?cè)僖膊挥脤W(xué)習(xí)PHY和控制器之間每個(gè)內(nèi)部接口的細(xì)節(jié)。MIPS可以完全使客戶(hù)避免這些細(xì)節(jié)，從而更專(zhuān)注于整個(gè)系統(tǒng)集成。

MIPS嵌入式外設(shè)解決方案是什么？

MIPS嵌入式外設(shè)的數(shù)字IP（控制器）、模擬IP（物理層或PHY），以及軟件組合的完整解決方案。在把連接功能集成到SoC時(shí)，該解決方案有助于客戶(hù)簡(jiǎn)化難度，節(jié)省時(shí)間。

MIPS非常了解客戶(hù)在SoC中加入復(fù)雜模擬功能的困難。這也正是MIPS利用AMBA或OCP等標(biāo)準(zhǔn)接口，將組合的這些模擬功能和數(shù)字功能連接到系統(tǒng)的原因。

這種策略完全可以在USB區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。在這方面，MIPS為客戶(hù)提供了廣泛而全面的產(chǎn)品組合，包括支持鏈路電源管理（LinkPowerManagement，簡(jiǎn)稱(chēng)LPM）和高速芯片間（High-SpeedInter-Chip，簡(jiǎn)稱(chēng)HSIC）USB的最新版本。同時(shí)，MIPS還在其他領(lǐng)域使用了相同的概念，如HDMI和DigRF。

您認(rèn)為嵌入式外設(shè)的愿景怎樣？

MIPS對(duì)此充滿(mǎn)了信心。首先，MIPS要通過(guò)其他標(biāo)準(zhǔn)化IP接口擴(kuò)展MIPS的產(chǎn)品組合。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來(lái)看，MIPS計(jì)劃將這一愿景擴(kuò)大到音頻轉(zhuǎn)換器和傳感器等其他功能。

MIPS希望通過(guò)提供一個(gè)數(shù)字功能層，簡(jiǎn)化模擬功能的集成。這樣一來(lái)，從邏輯上講，模擬功能的集成就像將另一個(gè)外設(shè)集成到系統(tǒng)總線一樣簡(jiǎn)便。如下圖所示。我認(rèn)為這個(gè)概念非常強(qiáng)大。

MIPS科技公司的嵌入外設(shè)愿景

為什么選擇MIPS科技公司的連接IP解決方案？

選擇MIPS解決方案有許多非常令人信服的理由。我將在這里闡述一些最重要的理由。

選擇MIPS科技公司解決方案最重要原因在于MIPS經(jīng)過(guò)硅實(shí)驗(yàn)和認(rèn)證的連接IP解決方案可以為客戶(hù)降低風(fēng)險(xiǎn)。另外，MIPS對(duì)于客戶(hù)德承諾包含有助于設(shè)計(jì)集成所有階段的專(zhuān)門(mén)客戶(hù)支持計(jì)劃，以及實(shí)現(xiàn)成功生產(chǎn)的總目標(biāo)。

另一個(gè)原因在于，MIPS擁有完整而相當(dāng)成熟的連接解決方案組合。這些方案組適用于主要開(kāi)放式工廠，以及從0.18um至40nm工藝技術(shù)的許多專(zhuān)屬集成器件制造商（IDM）。MIPS正繼續(xù)擴(kuò)展這些產(chǎn)品，以滿(mǎn)足客戶(hù)的產(chǎn)品路線圖。

MIPS還提供完美匹配的PHY控制器組合，以及用作RTL源代碼的控制器。IP具有確保的互操作性，可降低來(lái)自不同供應(yīng)商IP的集成風(fēng)險(xiǎn)。MIPS的IP內(nèi)核可降低功耗，是便攜式/移動(dòng)應(yīng)用的理想選擇。MIPS的控制器擁有一系列最有效的功能，適用于簡(jiǎn)化系統(tǒng)級(jí)集成。緊湊的面積可以減少硅用量。

另一個(gè)原因是MIPS擁有廣泛的、創(chuàng)新并經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的產(chǎn)品組合，包括經(jīng)過(guò)MIPS的客戶(hù)成功驗(yàn)證的USBIP產(chǎn)品。事實(shí)上，MIPS在全球有80多個(gè)USB客戶(hù)，批量生產(chǎn)的USB2.0認(rèn)證產(chǎn)品有30多個(gè)。到目前為止，MIPS已有超過(guò)兩億片芯片采用了ChipideaUSB2.0解決方案生產(chǎn)。

還有一個(gè)原因是MIPS能夠提前洞察市場(chǎng)需求。MIPS科技公司是市場(chǎng)上第一個(gè)在TSMC65LP認(rèn)證USBIP的廠家、第一個(gè)推出45nm和40nmUSBIP的廠家，也是第一個(gè)推出一系列新產(chǎn)品的廠家。這些新產(chǎn)品包括USBOTG控制器、使用1.8和2.5V晶體管的USBPHY、高速芯片間USBPHY，以及具有LPM支持功能的USB控制器。目前，USB-IF網(wǎng)站上已公布了25個(gè)經(jīng)認(rèn)證的USBIP內(nèi)核。

由于上述理由，客戶(hù)可以放心選擇MIPS科技公司作為其值得信賴(lài)的連接IP合作伙伴。

MIPS連接的產(chǎn)品路線圖是什么？

連接IP行業(yè)接下來(lái)面臨的巨大挑戰(zhàn)是多媒體和片對(duì)片通信，而MIPS已經(jīng)在應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。我最近拜訪的一位客戶(hù)告訴我：“當(dāng)我告訴你們我下一代產(chǎn)品所需要的是什么時(shí)，我確信你們已經(jīng)在開(kāi)發(fā)它了。”

他說(shuō)得一點(diǎn)沒(méi)錯(cuò)。MIPS的確將自己的產(chǎn)品規(guī)劃與客戶(hù)對(duì)新連接IP的預(yù)期保持一致，MIPS目前的工作已經(jīng)遠(yuǎn)比市場(chǎng)趨勢(shì)超前，以保持MIPS的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

近期內(nèi)，MIPS計(jì)劃涵蓋其他連接標(biāo)準(zhǔn)，包括MIPIDSI、MIPICSI、DigRF4G、DisplayPortTx和Rx，以及USB3.0。MIPS在中長(zhǎng)期將有更多計(jì)劃。