1第1章SoC简介近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。SoC(SystemonChip，片上系统)是ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuits)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
1
第1 章
SoC简介
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。
SoC (System
onCh
ip，片上系统) 是AS
IC(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。
1.1 SoC
1.1.1 SoC 概述
SoC 最早出现在20 世纪90 年代中期，1994 年MOTOROLA 公司发布的
Flex CoreTM 系统，用来制作基于68000TM 和
PowerPCTM 的定制微处理器。
1995 年，LSILogic 公司为SONY 公司设计的SoC，可能是基于IP ( Intellectual
Property)核进行SoC 设计的最早报道。由于SoC 可以利用已有的设计，显著
地提高设计效率，因此发展非常迅速。
SoC 是市场和技术共同推动的结果。从市场层面上看，人们对集成系统的
需求也在提高。计算机、通信、消费类
电子产品及军事等领域都需要集成电路。
例如，在军舰、战车、飞机、导弹和航天器中集成电路的成本分别占到总成本
SOC 设计初级培训（Altera 篇）
2
的
22％、
24％、
33％、45％和66％。随着通讯行业的迅猛发展和信息家电的
迅速普及，迫使集成电路产商不断发展IC 新品种，扩大IC 规模，增强IC 性
能，提高IC 的上市时间(Time to maeket) ，同时还需要实现品种的通用性和
标准化，以利于批量生产，降低成本。据预测，SoC 销售额将从
2002年的136
亿美元，增长到2007 年的
347亿美元，年增长率超过20%。
从技术层面上看，以下几个方面推动了SoC 技术的发展：
(1) 微电子技术的不断创新和发展，大规模集成电路的集成度和工艺水平
不断提高，已从亚微米(0.5 到1 微米)进入到深亚微米(小于0.5 微米)，和超深
亚微米(小于0.25 微米)。其特点为：工艺特征尺寸越来越小、芯片尺寸越来越
大、单片上的晶体管数越来越多、时钟速度越来越快、
电源电压越来越低、布
