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SoC & SiP & FPGA

片上系统 (SoC) 集成电路：通过更高的集成度实现更快、更高效的解决方案

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概述

片上系统 (SoC) 集成电路：通过更高的集成度实现更快、更高效的解决方案

关键特性

  • 更高的集成度
  • 紧凑型设计
  • 经济高效的解决方案
  • 极高的效率
  • 知识产权保护

关于

利用片上系统 (SoC) 技术提升性能和效率

SoC 是单块硅片上的集成电路，包含运行系统所需的所有组件。 片上系统芯片具有许多优点，可以提供嵌入式微控制器，因为它们不仅由多个运行元件组成，而且生产效率高、结构紧凑、成本效益高。 因此，SoC 越来越受到系统设计人员的青睐，在大多数注重小尺寸或低功耗的系统中都能找到它的身影，如物联网、智能手机、照相机、嵌入式系统、甚至是近几年的小型 PC 和笔记本电脑等。

标准片上系统设计可以包括一个或多个处理器内核；一个内存系统（RAM 或 ROM）；外部接口（USB，HDMI 等）和无线（Wi-Fi 和 Bluetooth®）；一个图形处理单元 （GPU） ，以及模拟/数字转换器、稳压器和内部接口总线等其他组件。 尽管片上系统芯片体积紧凑，但效率极高，其性能通常优于使用标准组件构建的系统。 ASIC 是专门设计用于某些定制应用的 SoC。

专用集成电路 (ASIC)
与 SiP 解决方案无缝集成

使用系统级封装可以集成多个 ASIC 技术的功能，例如使用支持 1200 V 工作电压的高压技术实现的高压启动单元，以及使用标准 CMOS 技术实现的状态机、传感器或模拟数字转换器 (ADC)。作为全球领先的 ASIC 供应商之一，英飞凌支持各种封装系统，从简单的引线键合芯片解决方案到基于基板的微型模块，甚至包括嵌入式芯片和多层芯片。

现场可编程门阵列 (FPGA)

现场可编程门阵列 (FPGA) 是一种集成电路，制造的目的是可实现多次重新编程。 与 ASIC 不同，FPGA 可以被多次修改，因此工程师通常使用 FPGA 来制作原型，或构建较小批量生产的系统解决方案。 现场可编程门阵列对电路设计人员很重要，因为其可重新编程功能可以修复错误，从而在短期内节省时间和金钱。 它们还允许对电路进行多次迭代，可用于在设计过程中对系统进行快速调整，以验证整个系统的功能，或用于早期生成固件和软件。 之后，FPGA 将用于生产，或将经过验证的功能用于构建 ASIC。

经济高效的可编程技术

FPGA 和 ASIC 之间的主要区别在于可编程性和成本。 FPGA 是 “现场可编程的”，这意味着它可以被修改和重新编程，而无需将其返还给制造商，但其成本相当高，可达三位数美元。 由于成本极高，因此在量产系统解决方案时无法使用它们。

另一方面，ASIC 是为特定的定制应用而设计的集成电路，一旦完成就无法修改。 完全定制的 IC 或 ASIC 可以轻松降低 10 到 30 倍的成本，是大批量产品的正确选择。 您只需一次性投入较复杂的开发工作，即可在产品的整个生命周期内享受较低的成本。 为了避免在 ASIC 开发过程中进行耗时耗费的迭代，我们在许多 ASIC 项目中使用 FPGA 对未来 ASIC 的全部或部分功能进行早期原型设计和调试。

一旦原型制作完成，并对设计错误进行了全面测试，ASIC 就会包含更多的功能，如模拟功能。

利用片上系统 (SoC) 技术提升性能和效率

SoC 是单块硅片上的集成电路，包含运行系统所需的所有组件。 片上系统芯片具有许多优点，可以提供嵌入式微控制器，因为它们不仅由多个运行元件组成，而且生产效率高、结构紧凑、成本效益高。 因此，SoC 越来越受到系统设计人员的青睐，在大多数注重小尺寸或低功耗的系统中都能找到它的身影，如物联网、智能手机、照相机、嵌入式系统、甚至是近几年的小型 PC 和笔记本电脑等。

标准片上系统设计可以包括一个或多个处理器内核；一个内存系统（RAM 或 ROM）；外部接口（USB，HDMI 等）和无线（Wi-Fi 和 Bluetooth®）；一个图形处理单元 （GPU） ，以及模拟/数字转换器、稳压器和内部接口总线等其他组件。 尽管片上系统芯片体积紧凑，但效率极高，其性能通常优于使用标准组件构建的系统。 ASIC 是专门设计用于某些定制应用的 SoC。

专用集成电路 (ASIC)

与 SiP 解决方案无缝集成

使用系统级封装可以集成多个 ASIC 技术的功能，例如使用支持 1200 V 工作电压的高压技术实现的高压启动单元，以及使用标准 CMOS 技术实现的状态机、传感器或模拟数字转换器 (ADC)。作为全球领先的 ASIC 供应商之一，英飞凌支持各种封装系统，从简单的引线键合芯片解决方案到基于基板的微型模块，甚至包括嵌入式芯片和多层芯片。

现场可编程门阵列 (FPGA)

现场可编程门阵列 (FPGA) 是一种集成电路，制造的目的是可实现多次重新编程。 与 ASIC 不同，FPGA 可以被多次修改，因此工程师通常使用 FPGA 来制作原型，或构建较小批量生产的系统解决方案。 现场可编程门阵列对电路设计人员很重要，因为其可重新编程功能可以修复错误，从而在短期内节省时间和金钱。 它们还允许对电路进行多次迭代，可用于在设计过程中对系统进行快速调整，以验证整个系统的功能，或用于早期生成固件和软件。 之后，FPGA 将用于生产，或将经过验证的功能用于构建 ASIC。

经济高效的可编程技术

FPGA 和 ASIC 之间的主要区别在于可编程性和成本。 FPGA 是 “现场可编程的”，这意味着它可以被修改和重新编程，而无需将其返还给制造商，但其成本相当高，可达三位数美元。 由于成本极高，因此在量产系统解决方案时无法使用它们。

另一方面，ASIC 是为特定的定制应用而设计的集成电路，一旦完成就无法修改。 完全定制的 IC 或 ASIC 可以轻松降低 10 到 30 倍的成本，是大批量产品的正确选择。 您只需一次性投入较复杂的开发工作，即可在产品的整个生命周期内享受较低的成本。 为了避免在 ASIC 开发过程中进行耗时耗费的迭代，我们在许多 ASIC 项目中使用 FPGA 对未来 ASIC 的全部或部分功能进行早期原型设计和调试。

一旦原型制作完成，并对设计错误进行了全面测试，ASIC 就会包含更多的功能，如模拟功能。

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