不斷變化、不斷細分和更加專業(yè)化的市場,,導致產品的生命周期越來越短,客戶不斷追求產品上市時間;隨著集成電路規(guī)模和復雜性的增加,基于IP(Intellectual Property,知識產權)復用技術的設計方法已成為彌補設計生產效率和芯片密度之間的差距以及快速進入市場的最有效的方法。如今,在基于IP復用技術的SoC時代,80%的SoC將采用復用的IP核。市場研究公司Semico Research的高級市場分析師Rich Wawrzyniak認為:“到2014年,在一片SoC上所集成的IP模塊數(shù)量的平均值有望接近120個,設計師需要能夠幫助他們在IP集成和管理那些模塊復雜性上大大減少工作量的解決方案?!?/p>
一個IP子系統(tǒng)將多種經(jīng)驗證的IP模塊單元和完整的軟件解決方案整合到一個集成化設計之中,以完成一種諸如音頻、視頻及圖像這樣的系統(tǒng)級功能。IP子系統(tǒng)包含交互作用的硬件和軟件,它們經(jīng)過充分地優(yōu)化、測試及驗證來實現(xiàn)這種系統(tǒng)級功能。
所以,集成電路設計正分裂為系統(tǒng)級芯片設計和IP設計兩個獨立產業(yè)。IP已進入商品化交易市場,成為決定集成電路芯片推向市場的關鍵。
Synopsys利用其在集成電路領域的位勢優(yōu)勢,向下與制造結合,向上與系統(tǒng)設計結合,為客戶提供完整的解決方案,大力發(fā)展IP業(yè)務。目前,Synopsys的IP業(yè)務占1/4,而且成長速度很快,已是世界第二大IP廠商。
4月13日,Synopsys發(fā)布了新一代的音頻IP子系統(tǒng)——DesignWare SoundWave Audio Subsystem,包含專用硬件、一個完整的集成化軟件環(huán)境、虛擬和FPGA原型、以及一個配置工具。除了IP和芯片的架構外,還提供了軟件環(huán)境,如果客戶要做一個音頻系統(tǒng),75%~80%是現(xiàn)成的,可以很快做出芯片。
SoundWave音頻子系統(tǒng)擁有以下優(yōu)勢:
完整的、集成化的硬件及軟件解決方案,使可支持最新音頻標準的、“放入即用”音頻功能得以實現(xiàn);
單核和雙核高能效32位ARC音頻處理器實現(xiàn)了對多種高清、多聲道音頻流的并行支持;
全面的軟件音頻編解碼器庫,包括對諸如Dolby Digital Plus、DTS-HD Master Audio以及SRSLabs的TruSurround HD4等最新音頻標準的支持;
諸如S/PDIF和I2S等數(shù)字音頻接口可提供多聲道輸入與輸出;
模擬音頻編解碼器以96dB的動態(tài)范圍為線路輸出輸入、麥克風、揚聲器及耳機提供高質量連接;
虛擬的和基于FPGA的原型設計可加速軟件開發(fā)和對整個系統(tǒng)的驗證;
完整的軟件解決方案即時可用并可以無縫地植入主應用中。這包括:一個內嵌解碼器、編碼器和音頻后處理功能的集成媒體流框架,其中音頻后處理功能包括音量控制、均衡、環(huán)繞平衡和實時操作系統(tǒng),并且所有的軟件都與它們相連。還包括基于行業(yè)標準的GStreamer多媒體軟件的音頻插件,使開發(fā)者能夠快速地將音頻子系統(tǒng)軟件整合到他們的主應用軟件當中;
易于使用的配置工具可使一個完整的音頻子系統(tǒng)在幾小時內完成配置,而非幾個星期的時間;
靈活的緩沖器架構消除了對額外直接內存訪問(DMA )IP的需要;
可提供SoC集成服務以幫助在整個芯片環(huán)境中實現(xiàn)和優(yōu)化子系統(tǒng)。
內置硬件
SoundWave音頻子系統(tǒng)的特點是選擇了一個ARC單核或雙核高能效32位音頻處理器,它專為并行處理多個高清、多通道音頻流而優(yōu)化。該音頻子系統(tǒng)包含I2S和S/PDIF數(shù)字接口,可以用于片外的音頻連接以及高帶寬的片上連接如HDMI。ARM? AMBA? 3 AXI?/AHB協(xié)議的系統(tǒng)接口使其易于集成到SoC架構中。模擬音頻編解碼器為線路輸入輸出、麥克風、揚聲器和耳機提供高品質音頻連接。一套容易使用的配置工具使設計師能夠快速地選擇諸如聲道數(shù)量與音頻接口數(shù)量等選項,使配置一個完整的音頻子系統(tǒng)僅需幾小時,而非手工完成的幾個星期。Synopsys同時還提供SoC集成服務,來幫助客戶將子系統(tǒng)集成到他們的芯片之中,或對子系統(tǒng)進行定制以滿足客戶獨特的應用需求。
新思科技高級產品推廣經(jīng)理Henk Hamoen先生介紹,此系統(tǒng)中ARC處理器有單核和雙核兩種選擇,如果用在比較簡單的產品中,可以選擇單核,如果需要更復雜的音頻處理能力,可以選擇雙核。如果選擇雙核,客戶可以根據(jù)需要來配置這兩個內核的使用,可以將其中一個內核做配置,另一個內核交給自己客戶再繼續(xù)做配置以更好的實現(xiàn)差異化;或者可以所有的任務分配到兩個內核上,這樣可以減輕處理器的負擔;而且架構優(yōu)化,沒有DMA,對軟件友好,編程容易。
新思科技高級產品推廣經(jīng)理Henk Hamoen先生
專用軟件
SoundWave音頻子系統(tǒng)提供了一個完整的、可直接使用的軟件環(huán)境和配套EDA工具,它包括支持來自Dolby實驗室(如Dolby Digital Plus和TrueHD)、DTS(如DTS HD Master Audio)、SRS實驗室(如TruSurround HD4和TruVolume)和微軟公司(如WMA 10 Pro)的最新多聲道音頻格式的音頻編解碼器,還包含如Ogg Vorbis與FLAC等流行的開源格式。SoundWave音頻子系統(tǒng)內置媒體流框架嵌入了解碼器、編碼器以及如音量控制、均衡器和環(huán)繞平衡等音頻后處理的功能。該框架可使軟件編解碼器和后處理軟件很方便地實例化到子系統(tǒng)中。基于行業(yè)標準的GStreamer多媒體軟件的音頻插件,使開發(fā)者能夠快速地將音頻子系統(tǒng)軟件整合到他們的主應用軟件當中。
虛擬和硬件原型
有豐富軟件的電子設備的開發(fā)者、尤其是那些將定位于移動和消費性市場的開發(fā)者,必須不僅要應對其設計中不斷上升的軟件內容,而且還要面對開發(fā)軟件并將其與硬件集成的挑戰(zhàn)。為了減輕軟件開發(fā)工作量,一個基于Synopsys的Virtualizer?的SoundWave音頻子系統(tǒng)虛擬原型,確保了音頻軟件協(xié)議棧與應用軟件的早期集成,這在投片回來前幾個月就得以實現(xiàn)。該音頻子系統(tǒng)的HAPS?基于FPGA的原型解決方案確保實現(xiàn)即時軟件開發(fā),并為快速的全系統(tǒng)集成與驗證提供一個可擴展的平臺。
SoundWave音頻子系統(tǒng)是一套完整的、預先集成的、已經(jīng)過驗證的解決方案,它包含了所有必需的音頻功能(硬件及軟件),在設計集成與驗證工作量上至少可節(jié)省兩人年的工作量。這些工作量包括:探明應用需求,執(zhí)行硬件/軟件功能劃分,對來自不同供應商的IP進行選擇與配置,硬件/軟件架構的IP集成與開發(fā),主機接口軟件開發(fā),功能、集成與性能測試,以及SoC設計流程。
Henk認為:“軟件是一個差異化因素。通常,開發(fā)SoC的公司在軟件上的耗時已經(jīng)多于硬件,且隨著產品復雜性的逐步上升這種差異會繼續(xù)擴大。Synopsys提供專門的軟件環(huán)境和EDA設計工具,讓客戶使用起來得心應手,減少了在軟件開發(fā)方面的時間和人工成本。SoundWave音頻子系統(tǒng)提供一個完整的、包含內置且經(jīng)驗證過軟件的音頻子系統(tǒng),使客戶能夠將他們的資源集中到其設計的其它更關鍵因素上。市場上其他的解決方案需要用戶去探明缺失的組件,如硬件和軟件,然后再人工地加上它們。用戶還需要經(jīng)歷整個耗時的系統(tǒng)調試與驗證過程。這給他們的客戶大幅度地增加了成本、時間和風險。”
看來,作為著名的EDA工具廠商,Synopsys進軍IP領域具有得天獨厚的條件!