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fpga与asic在概念上的区别(arm与fpga协同处理)

时间:2023-05-05 23:35:32 阅读:74803 作者:1855

1、ASIC

ASIC,即专用集成电路,是根据特定用户的要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。 目前,用CPLD (复杂可编程逻辑器件)和FPGA (现场可编程逻辑门阵列)进行ASIC设计是最流行的方式之一,它们的共性在于将用户的现场可编程属性

现在,在集成电路界,ASIC被认为是为了专业目的而设计的集成电路。 是指根据特定用户的要求和特定电子系统的要求设计、制造的集成电路。 ASIC的特点是面向特定用户的需求,ASIC与批量生产时通用集成电路相比具有体积小、功耗低、可靠性提高、性能提高、机密性强化、成本降低等优点

设计流程

首先,需要将ASIC分为内部功能模块,使各功能模块实现相应的功能。 各功能模块连接在一起形成整个ASIC电路。 第二,基于功能模块的划分,根据功能和接口要求,采用硬件描述语言(HDL )进行模块的逻辑设计,形成寄存器传输级(RTL )代码。 第三,针对’ASIC规格书的功能和时序要求,采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA )原型或软件仿真方式,编制测试代码或测试激励,进行逻辑验证,逻辑设计由设计第四,用逻辑集成工具将RTL代码映射到相应的工艺库,进行布局布线等布局设计,完成时间序列验证和收敛,为切片生产制作布局数据。

2、soc

SOC:chip系统的缩写,也称为系统级芯片,也称为片上系统。 这意味着它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统和嵌入式软件的全部内容。

SoC是芯片上系统的缩写,直译是“芯片级系统”,通常简称“芯片上系统”。 由于涉及“芯片”,SoC也体现了“集成电路”与“芯片”的联系和区别,其相关内容包括集成电路的设计、系统集成、芯片设计、生产、封装、测试等。 与“芯片”的定义一样,SoC更强调整体,在集成电路领域中,是将具有特定功能的多个集成电路组合在一个芯片上而形成的系统或产品,其中包括完整的硬件系统和其上的嵌入式软件

这意味着在一个芯片上,一个电子系统的功能就完成了。 以前,需要将一个或多个电路板与电路板上的各种电子器件、芯片和互连线协同实现该系统。 说到集成电路时,提到了楼宇和平房的集成,SoC可以看作是城市和楼宇的集成; 酒店、酒店、商场、超市、医院、学校、公交车站聚集了大量的住宅,构成了小城镇的功能,满足了人们居住的基本需要。 SoC多集成处理器(包括CPU、DSP )、存储器、各种接口控制模块、各种互连总线,其代表是手机芯片(请参阅术语“终端芯片”介绍)。 可以说,SoC还没有达到用一个芯片实现传统电子产品的程度,SoC只是实现了小城镇的功能,而无法实现城市的功能。

3、FPGA器件是专用集成电路中的一个半定制电路,是可编程逻辑阵列,可以有效解决现有器件门较少的问题。 FGA的基本结构包括可编程输入输出单元、可配置逻辑块、数字时钟管理模块、嵌入式块RAM、布线资源、嵌入式专用硬核、底层嵌入式功能单元。 FPGA具有布线资源丰富、可重复编程和集成度高、投资低的特点,在数字电路设计领域得到了广泛的应用。 FGA的设计过程包括算法设计、代码模拟和设计、制动调整、按设计人员和实际需求构建算法、用EDA编写设计方案或用HD编写设计代码、通过代码模拟保证设计方案符合实际要求

注: FPGA及大部分芯片采用arm架构。 简而言之,在一个芯片中,arm相当于大脑的剩余躯干,而arm是最底层的设计。 arm体系结构有很多系列

arm体系结构概述

(1).ARM

ARM是以英国arm(advancedRISCmachines )公司的核心芯片为CPU,同时附加了其他周边功能的嵌入式开发板,对核心芯片的功能进行评价,开发各科技类企业的产品。

目前,ARM微处理器包括以下系列和其他供应商基于ARM体系结构的处理器: 除了ARM体系结构的共同特点外,每个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。

- ARM7系列

- ARM9系列

- ARM9E系列

- ARM10E系列

- ARM11系列

- Cortex系列

-安全核心系列

- optimo de数据引擎

-英特尔的Xscale

-英特尔的StrongARM ARM11系列

(2).Cortex系列

在32位RISCCPU开发领域取得了突破,其设计的微处理器结构从v3发展到了现在的v7。 Cortex系列处理器基于ARMv7体系结构,分为Cortex-M、Cortex-R和Cortex-A三大类。 基于v7体系结构的Cortex处理器系列在不同的APP应用领域采用的技术不同。 基于v7A的称为“Cortex-A系列”。 高性能的Cortex-A15、可扩展的Cortex-A9、经过市场验证的Cortex-A8处理器以及高效的Cortex-A7和Cortex-A5处理器都共享相同的体系结构

兼容性,支持传统的ARM、Thumb指令集和新增的高性能紧凑型Thumb-2指令集。

1Cortex-M系列
Cortex-M系列又可分为Cortex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M3、Cortex-M4;

2Cortex-R系列
Cortex-R系列分为Cortex-R4、Cortex-R5、Cortex-R7;

3Cortex-A 系列
Cortex-A系列分为Cortex-A5、Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A15、Cortex-A50等 ,同样也就有了对应内核的Cortex-M0开发板、Cortex-A5开发板、Cortex-A8开发板、Cortex-A9开发板、Cortex-R4开发板等等。

(3)半导体
由于ARM公司只对外提供ARM内核,各大厂商在授权付费使用ARM内核的基础上研发生产各自的芯片,形成了嵌入式ARM CPU的大家庭,提供这些内核芯片的厂商有Atmel、TI、飞思卡尔、NXP、ST、和三星等。

总结:fpga使用的是arm的架构是一款可以编程的自定义电路,而ASIC简单来说就是可以在fpga运行的一种集成电路,只是一些简单的功能,能够用fpga就能够实现。而将ASIC在添加一些复杂的功能。SOC中通常包含有CPU、外设总线,还有一些 function,功能的IP。那么ASIC它更经常会指的是一些有专门的功能的一些这个功能模块。 就是SOC它包含了 ASIC。

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