关于多媒体系统集成芯片和IP物理实现的分析

姜朋佐

摘要：本文重点分析了多媒体系统集成芯片与IP物理实现的相关内容，在本次研究中，本文先介绍了多媒体系统集成芯片的的基本功能，并对其技术内容进行阐述，并依靠建模分析，对其技术内容作深入探讨；最后结合IP物理实现的相关内容，进一步研究了多媒体系统集成芯片设计的基本速录。

关键词：多媒体系统；系统集成芯片；IP物理实現

随着消费类电子产品的应用领域不断扩大，各种媒体处理技术快速发展。在这种背景下，处理器的性能已经成为影响系统运行的关键所在。从当前实际情况来看，以硬件为主的多媒体处理系统具有强大的计算能力，并且能满足多种环境下的多媒体系统运行。同时，IP物理实现技术的发展，为整个多媒体系统硬件系统发展提供了新的方向，已经成为未来多媒体处理系统发展的主要趋势。

一、多媒体系统集成芯片技术研究

当前在多媒体集成芯片设计中，主要包含了两个可编程的处理器内核。在这种情况下，为了更好的满足多媒体系统运行的要求，系统集成芯片在整个系统处理中，一部分有硬件提供信息处理能力，另一部分主要由软件提供设计的灵活性，确保能在最大程度上控制系统运行。在功能实现中，多媒体系统集成芯片主要依靠标准单元实现对整个系统运行的控制，在标准单元基础的支撑下，相关人员能从系统资料库中的各个单元版图上设置一个同一高度点，除了等高的标准单元外，还支持插入单元模块的工作，使整个系统的运行进一步达到预期水平。而在整个多媒体集成芯片的设计阶段，验证成为评价系统集成芯片的关键点，因此，往往会在主要步骤结束之后，就及时采用静态时序方法与逻辑验证的形式对整个系统集成芯片运行过程进行评价，了解多种状态下的流程搭配情况，进而确定屏蔽控制、间距等多个常规数据资料，确保能及时对可能出现的故障进行修复，最大程度上保证系统运行质量。同时，为了保证多媒体系统运行质量，还需要及时的定位问题信息，并立足于整个芯片操作过程，对其中的问题进行补救，争取能进一步完善系统运行。

在整个有关系统集成芯片硬件研究中，首先需要对硬件的基本结构进行划分与建模，以模型分析的方法，将整个系统进行细化，也能将其划分为多个系统结构，这样才能在最大程度上保证系统模块的运行质量。

二、基于建模视角的多媒体系统芯片研究

在当前工艺条件下，受多方面因素影响，时序模型不准确、信号完整性等都会对芯片后端设计工作产生不良影响。在这种背景下，如何快速确定设计可行性、明确系统的基本功能，成为相关人员关注的重点。因此，必须要通过模型分析的办法，对多媒体系统芯片的优化内容做进一步分析

由于在整个芯片设计过程中，其不同设计过程分别代表的不同的功能层次，因此在建模描述中，需要从高层次综合、逻辑综合、物理综合等方面展开分析。

（1）高层次综合：主要负责将系统的算法级行为进行描述，并将描述结果转化为寄存器传输级。在整个应用中，高层次综合确定了电路的宏观结构，并生成了相应的结构级结构试图，并明确了电路功能到操作符号之间的关系，并会对不同对应关系之间的执行结果产生影响。因此，高层次综合是整个多媒体系统芯片研究模型分析中必须要考虑的一点。

（2）逻辑综合：逻辑综合的主要内容就是将寄存器的传输级结构进行描述，并使其转化为逻辑级的结构。与高层次综合相比，逻辑综合确定了电路的诶管结构，并且不同逻辑原型之间的互连关系也会通过逻辑综合的形式表现出来。

（3）物理综合：物理综合主要负责将微观电路及结构进行描述，并使其转化为版图集的物理描述方法。从整个物理级的变化情况来看，依靠在不同版图上构建的电路拓扑结构，能进一步深化明确芯片的标准单元级别，并对其物理布局、几何形状等进行描述，进一步加深相关人员对多媒体系统集成芯片的认识

本文在综合上述三个层次后认为，由于现阶段芯片设计开始朝着大规模、高性、短周期方向发展，高层次综合与物理综合的应用范围将会进一步扩大，这将会进一步优化系统的运行结构，在未来，三种技术之间通过相互借鉴，能有效的完善系统运行的逻辑，进一步满足系统运行的要求。

三、基于IP物理实现的多媒体系统集成芯片研究

在综合考虑集成芯片系统灵活性和可复用性的基础上，本文认为在整个多媒体系统集成芯片设计中，必须要充分考虑工艺约束的影响。

1、整体布局规划。IP物理设计的实质就是模块级物理设计，需要确定模块形状，并做好模块端口位置分配，保证其分配情况能有效满足集成芯片内部布线的要求。

为了达到这个目标，首先需要严格按照模块内部的标准单元确定当前模块面积，并用常见的矩形来约束其形状。在这个过程中，软模块端口对于硬核物理规划中边界的一小段金属条，并依靠这个金属条来实现对全局信号的控制与互连。在这种条件下，这些金属条都被称为端口分配，是保证系统运行平稳性的关键。

2、时钟树规划。为了达到面积最优化的目的，硬IP设计应该具有较高的利用率，并按照不同的应用策略，保证其始终具有较高的运行水平。例如在高速MAC设计中，初始硬IP的设计利用率往往会超过81%，即使在对其布局线进行优化后，其整体利用率依然能超过70%。因此在时钟树规划过程中，应该对布线资源进行有效的分配，才能在最大程度上保证布线质量。

鉴于400MHz以上主频的设计目标，高速始终网络在系统内部容易对其他信号产生影响，因此针对这种情况，建议将时钟网络从常用的3/4层迁移至5/6层，使干扰点远离原有的信息处理关键层，这样系统的运行质量将会得到进一步的保证。

4、结语

本文重点研究了多媒体系统基层芯片与IP物理实现的相关内容，从本文研究内容来看，模块化分析解决多媒体系统基层芯片与IP物理实现的关键，在这个过程中，相关人员必须要加深对多媒体系统基层芯片技术的认识，并结合IP物理实现技术的相关内容，对整个多媒体系统基层芯片实现进行分析，保证其设计水平能达到预期。

参考文献

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