在SoC中进行IP复用可获得更高的生产力，但通常要经过多次的实验和纠错才能成功地将IP集成到SoC中。成功的IP复用并非简单的错误修复过程。为了顺利地集成IP，业界领袖和IP提供商应该解决相关的分析和验证问题，从而保证将IP无缝地集成到SoC中。

专用集成电路(ASIC)行业是为了满足低成本和快速上市时间的要求应运而生的，在过去的二十年内，这一行业经历了各种新技术的升级并成功地将数千万个逻辑门集成在一块单芯片上。由于ASIC设计技能的增强，设计工程师可在单一芯片上集成更多的功能。然而，尽管业界目前已达到较高的系统级芯片制造水平，在设计能力、方法和工具上却相对落后，这一点阻碍了芯片向更高的复杂度发展(图)。

上世纪八十年代后期，ASIC公司推出各种专用标准产品(许可Sparc和MIPS等计算引擎就是其中的成功范例)，由此构建相关的标准产品。IP业务随之产生，并出现了设计复用这一概念。通过复用可增强设计生产力，而创建ASIC单元库便是基础工作的第一步。ASIC库也是首批具有一定知识产权(IP)保护的技术之一。

新生的ASIC公司和系统公司均可设计带有功能构建模块和IP内核的芯片。为了满足它们不断增长的需求，不久，SoC行业也出现了。在SoC发展的早期阶段，SoC设计包括一个计算引擎，它依据设计者原有经验，采用不同的片上总线结构设计而成。因此，每次在新设计中使用自行设计的构建模块或IP内核时，都必须与专用总线进行接口。SoC是ASIC方法的一个演进。

IP内核是作为ASIC总体技术的一部分而出现的，然而，要在ASIC中使用IP内核看来颇为困难。设计者为此必须重复许多相同步骤，就像多年来他们在客户订制产品中所做的那样。

通过一些原始的方法可将IP内核集成到标准产品中，或者可采用某种方法简化这一工序。另一方面，由于需要将各种IP内核快速地置入不同的SoC ASIC中，因此在SoC或IP-ASIC设计中使用和复用IP时的方法也就更为精密细致。

为了支持IP复用，IP组织必须建立一个系统，为每种特殊的IP模块提供应用级专门技术。包括满足寄存器传输级(RTL)、兼容、综合和各种后端要求，并解决其它客户在设计应用中面临的问题。客户由于没有足够的时间或资源来深入了解产品设计过程中所需的各种IP，从而为厂商必须提供相关的专门技术提供了机会。

为了满足客户的上市时间要求，厂商需要获得有关复杂IP内核的各项功能和应用的所有资料。例如，当客户想在设计中采用USB 2.0 输入/输出管线时，他们希望不花时间学习有关USB 2.0的标准协议，而是由IP供应商解决在系统测试中出现的内核测试和验证等问题，并提供总线接口和内核专用DMA引擎所需的设计和验证服务。

这一例子表明，成功的IP复用并不仅仅是简单的错误修补过程。它需要成套的经验和技能，才能创造一个IP无缝复用环境。使用IP进行SoC设计的领先厂商必须建立起富有经验的设计和应用队伍，并配备成熟的设计自动化工具。

正是以上这些资源将ASIC公司和原始IP提供商(如果IP是由第三方提供的，则是授权者)联系在一起。它涉及到IP规范、应用、性能和兼容性的方方面面。对首次使用新型或特殊IP的领先公司而言，只有经历了一系列的试验和纠错，才能将IP集成到SoC中。

在验证和集成新的IP内核时，拥有相关资源来实施一个可行性方案也十分重要。例如，即使过去用过处理器专用缓存子系统或10G以太网媒体接入控制器等IP，如果不了解这些器件，便会妨碍芯片的设计和验证，并极大地拖延进度。

业界必须为IP产品提供各种实施方法。富士通的方法包括问题分析和验证过程，由熟悉某种专用IP内核的工程师迅速追踪问题并提供解决方案。由于某些IP还是新产品，不够成熟而且缺乏现场数据，因此它的质量会有所差异。IP测试工具的质量也会影响IP质量。除此之外，如果验证方法不够精深或强大也会造成设计错误。

IP的授权者也应尽其所能。他们必须明白自己的责任所在，并精心选拔那些熟悉IP并能管理相关业务的工程师组建成技术队伍。

为了成功地复用IP，开发商必须处理好SoC或IP-ASIC设计中的技术和流程问题。如果没有处理好这些问题，可能会浪费资源，且影响到客户与厂商的合作关系。

受其开发任务和商业模式的限制，EDA公司只能专注于设计自动化工具。技术问题应该交由SoC或IP-ASIC服务提供商来处理。随着设计的复杂度越来越大，对IP复用的需求也会越来越大。只有相关的支持机构相互团结起来(表)，才能促成SoC或IP-ASIC设计中的无缝集成。

作者：Ray Abrishami

高级总监

富士通微电子美国公司