Vortex—可編程核設(shè)計(jì).pdf

1、ASIC設(shè)計(jì)在近10年取得了飛速發(fā)展.但近來,可能是由于ASIC設(shè)計(jì)對于大多數(shù)應(yīng)用開發(fā)來說還是很昂貴,這一業(yè)務(wù)開始呈現(xiàn)下滑的跡象.巨額的掩膜費(fèi)用,昂貴的工具花費(fèi)和開發(fā)成本,估計(jì)也只有較大產(chǎn)量的設(shè)計(jì)能夠承受全定制ASIC或標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)的解決方案.對于中小產(chǎn)量的設(shè)計(jì),我們先前常采用基于FPGA的實(shí)現(xiàn).盡管FPGA存在單位成本高、性能有限、集成度低、以及功耗大等諸多不足,但與傳統(tǒng)ASIC設(shè)計(jì)相比,基于FPGA的設(shè)計(jì)可以降低開發(fā)成本.由于FPG

2、A與傳統(tǒng)ASIC之間的差距,一種全新的結(jié)構(gòu)化ASIC應(yīng)運(yùn)而生.結(jié)構(gòu)化ASIC不僅具有與標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)相近的性能和集成度,在設(shè)計(jì)周期,開發(fā)成本方面也可與FPGA相比.結(jié)構(gòu)化ASIC使用底層掩膜層實(shí)現(xiàn)一些公用模塊,如邏輯單元、I/O、存儲(chǔ)器、電源布線、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò),甚至IP核.定制邏輯只在不多的掩膜層上進(jìn)行,常用的是上層金屬或高層過孔.這樣,每一設(shè)計(jì)只需定制較少的掩膜層即可完成.此次項(xiàng)目設(shè)計(jì)的是一個(gè)置入視頻處理器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)化ASIC核,名為Vor

3、tex.它具有與FPGA相似的內(nèi)在結(jié)構(gòu):宏單元、可編程I/O、RAM列和可編程布線通道,不同的是它不是現(xiàn)場可編程.Vortex核只利用via4作為可編程掩膜層來定制金屬4和金屬5上的分段式布線的連接.在核內(nèi),擬計(jì)劃有49 K的可用門和28列RAM模塊.目前,夾在兩個(gè)背靠背的宏單元(Macrocell)列之間的RAM列容量僅為1k(1024)bits.這樣,Vortex核內(nèi)共有28列cell-RAM-cell模塊.宏單元邏輯和RAM列由底