多核心系統晶片架構行動娛樂與通訊整合的下一步

STC研發規劃　
可以預見的是下一代的行動通訊設備因整合了多媒體的應用，其消費市場必定會不斷的成長，而構成這些多媒體行動通訊裝置的最重要部分就是一多核心的系統晶片。目前多核心系統單晶片架構的提供者，都是國外的一些大廠，如德州儀器、英特爾和摩托羅拉等，國內目前並無可與其競爭的產品出現，因此，工研院系統晶片技術發展中心之多核心系統晶片技術主題的目的就在於開發出一個可與國外大廠競爭的多核心系統單晶片架構，並技術移轉給國內的系統廠商，以開發出一個完全國產的下一代多媒體行動通訊裝置，並在未來的行動通訊市場佔有一席之地。下面幾個小節將針對本技術主題的研發內容、產業效益和未來發展做一介紹。

多核心架構系統層級設計和驗證
首先，要設計一個符合效能要求的多核心系統晶片系統架構，必須要有一個完整的多核心架構系統層級設計和驗證（Multi-core System-level Design and Verification）環境，本技術主題的工作內容之一即在開發和建構此設計和驗證環境，在初期可以使用一些市面上的系統層級模擬工具，如AXYS的MaxSim和Cadence的Coware等，再搭配自己發展或向thirty party所購買的用SystemC或C/C++所描述的IP模擬模型（Simulation Model），來建構和評估整個多核心系統架構，最後希望可以發展出一套自動化工具，依據規格及效能要求來自動產生相對應的系統架構。

多核心系統晶片平台（Multi-core SoC Platform）　
在系統晶片的時代，為了節省開發時間，並符合即時上市（Time-to-Market）的要求，基於平台的設計方法（Platform-based Design Methodology）應運而生，首先要建立一個基礎的平台架構，包含有硬體和軟體兩部分，硬體方面有微處理器（Microprocessor，如ARM、MIPS和PowerPC等）、記憶體、周邊（Peripherals）、互連機制（如AMBA），和一些特殊用途的元件；軟體方面則包含有Firmware和OS等系統軟體。另外多核心是本技術主題的重點，所以這個基礎平台必須要能支援多核心的架構。本技術主題的目標之一就是要建立一多核心的系統晶片的開發平台，藉由修改這個平台架構或增加應用所需的特殊元件，就可以很快的得到符合某種應用和效能需求的多核心系統架構，以節省開發時間。




















產業效應　
●多核心系統晶片平台架構
●多核心系統晶片參考設計平台（Reference Design Kit）
●系統層級的架構設計和驗證環境及方法
●系統架構效能評估環境和測試程式（Benchmarks）
●低功率的相關技術

本技術主題研發完成後，對國內的產業界可以有下列兩項助益
●進入系統晶片的時代後，系統層級的設計和驗證在系統晶片的設計流程中扮演一個相當重要的角色，藉由本技術主題可以建立一完整的系統層級設計和驗證流程，補足現今系統晶片設計流程中不足的地方，並可移轉給國內的IC設計服務公司。
●目前市面上的行動通訊設備，如個人數位助理（PDA）和手機等，都是採用國外大廠的解決方案，如TI的OMAP等，因此，本技術主題所發展的多核心系統單晶片平台架構可以技術移轉給國內的系統製造廠商，以減少其開發成本和時間。

未來發展方向（Roadmap）　
本技術主題的未來發展方向如(圖七)所示，先期先建立一個微處理器加數位訊號處理器的雙核心平台架構，接下來再加入一些功率管理的方法，以期減低整個系統的功率消耗，達到省電的目的，而最終的目標是建立一個可重新配置（reconfigurable）並低功耗的多核心平台架構。