ASIC&FPGA&SOC_fpga asic soc

1、ASIC
ASIC即专用集成电路，是指应特定用户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）来进行ASIC设计是最为流行的方式之一，它们的共性是都具有用户现场可编程特性，都支持边界扫描技术，但两者在集成度、速度以及编程方式上具有各自的特点.
目前，在集成电路界ASIC被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC的特点是面向特定用户的需求，ASIC在批量生产时与通用集成电路相比具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点
设计过程
首先，需要对ASIC进行内部功能模块的划分，使每个功能模块实现相应的功能。各个功能模块连接到一起形成整个ASIC电路。第二，根据功能模块的划分，按照功能和接口要求，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)原型或者软件仿真的方式，编写测试代码或者测试激励，进行逻辑验证，并确保逻辑设计完全符合设计要求。第四，将RTL代码通过逻辑综合工具映射到相应的工艺库上，进行布局布线等版图设计，完成时序验证和收敛，形成用于投片生产的版图数据。

2、soc
SoC：System on Chip的缩写，称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
SoC是System on Chip的缩写，直译是“芯片级系统”，通常简称“片上系统”。因为涉及到“Chip”，SoC身上也会体现出“集成电路”与“芯片”之间的联系和区别，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、测试等等。跟“芯片”的定义类似，SoC更强调的是一个整体，在集成电路领域，给它的定义为：由多个具有特定功能的集成电路组合在一个芯片上形成的系统或产品，其中包含完整的硬件系统及其承载的嵌入式软件。
这意味着，在单个芯片上，就能完成一个电子系统的功能，而这个系统在以前往往需要一个或多个电路板，以及板上的各种电子器件、芯片和互连线共同配合来实现。前面我们说集成电路的时候提到过楼房对平房的集成，而SoC可以看作是城镇对楼房的集成；宾馆、饭店、商场、超市、医院、学校、汽车站和大量的住宅，集中在一起，构成了一个小镇的功能，满足人们吃住行的基本需求。SoC更多的是对处理器（包括CPU、DSP）、存储器、各种接口控制模块、各种互联总线的集成，其典型代表为手机芯片（参见术语“终端芯片”的介绍）。SoC还达不到单芯片实现一个传统的电子产品的程度，可以说SoC只是实现了一个小镇的功能，还不能实现一个城市的功能。

3、FPGA 器件属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA 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，内嵌专用硬核，底层内嵌功能单元。由于FPGA具有布线资源丰富，可重复编程和集成度高，投资较低的特点，在数字电路设计领域得到了广泛的应用。FPGA的设计流程包括算法设计、代码仿真以及设计、板机调试，设计者以及实际需求建立算法架构，利用EDA建立设计方案或HD编写设计代码，通过代码仿真保证设计方案符合实际要求，最后进行板级调试，利用配置电路将相关文件下载至FPGA芯片中，验证实际运行效果。
注：FPGA以及大多数的芯片采用的是arm架构，简单来说就是在一个芯片中arm相当于大脑其余的相当于躯干，arm是最底层的设计。arm架构中还有好多系列

arm架构简介
（1）.ARM
ARM即以英国ARM（Advanced RISC Machines）公司的内核芯片作为CPU，同时附加其他外围功能的嵌入式开发板，用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品.

ARM 微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于 ARM 体系结构的处理器，除了具有ARM 体系结构的共同特点以外，每一个系列的 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
－ SecurCore 系列
－ OptimoDE Data Engines
－ Intel的Xscale
－ Intel的StrongARM ARM11系列

（2）. Cortex 系列
32位RISCCPU开发领域中不断取得突破，其设计的微处理器结构已经从v3发展到现在的v7。Cortex系列处理器是基于ARMv7架构的，分为Cortex-M、Cortex-R和Cortex-A三类。由于应用领域的不同，基于v7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同。基于v7A的称为“Cortex-A系列。高性能的Cortex-A15、可伸缩的Cortex-A9、经过市场验证的Cortex-A8处理器以及高效的Cortex-A7和Cortex-A5处理器均共享同一体系结构，因此具有完整的应用兼容性，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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