SoC 구조 및 설계 - 1강, SoC의 개념과 기술 발전 현황 (1)

1. System on a Chip

• 하나의 칩 안에 다양한 기능을 수행하는 시스템이 내장되어 있음을 의미
• 미세 공정 기술의 발달을 통해 chip의 size가 작아짐에 따라 Cost, 소비 전력, CPU 성능 향상 등의 장점을 획득
• 과거에는 CPU, Memory, Peripheral 등이 하나의 보드상에서 큰 사이즈를 갖고, 존재하였다면
  현재는 작은 크기의 SoC Chip내에 동일한 기능을 갖는 시스템이 존재한다.

 

 

2. SoC의 장점 및 단점

2.1) SoC의 장점

• 고성능, 저전력, 안정적인 제품 제작 가능
• 시스템 개발 기간 및 노력의 단축
• 조립의 용이성
• 제품의 form factor가 작아짐

 

2.2) SoC의 단점

• 다양한 기능을 집적하므로 개발 기간이 김 (ASIC)
  ▶ 이를 극복하기 위해 검증된 IP, Platform을 사용
• 설계 검증 시간이 증가
  ▶ UVM (Universal Verification Machine)과 같은 검증된 Tool 사용

 

 

 

3.  Platform and Intellectual Property

3.1) Time-to-Market 과 회로 설계의 변화

• Time-to-Market 그래프에 따르면 빠르게 개발해야 수익 측면에 높은 수익을 얻을 수 있다. 따라서 빠르게 개발하는 것이 시장 선점에 있어 중요하다.
• 따라서 처음에는 Gate Level (=Schematic)에서 회로 설계를 하였지만, 점차 RTL Level에서 HDL를 통해 상대적으로 빠른 시간내에 회로 설계하게 되었다.

 

 

 

3.2) Bus System 

• 기존 디자인에서 새로운 IP을 추가하거나 제거하는 경우에는 Bus System을 통해 손쉽게 수정이 가능하다.
• 대표적으로 AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)있다.

 

 

 

3.3) Platform 

 

 

 

3.4) SoC Platform Example

 

 

 

 

3.5) Reuse of IP

 

 

 

3.6) SoC Design Processing