燦芯半導體的SoC整合平台「Briliante」 智慧應用 影音
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燦芯半導體的SoC整合平台「Briliante」

  • 劉一婷台北

Cortex-M0 verification Systems。
Cortex-M0 verification Systems。

燦芯半導體於2012年4月宣布,提供客戶一個新一代的SoC整合平台「Briliante」。此平台可依據客戶的規格,達到快速而可靠的RTL delivery,依照架構複雜度的不同,能在1~3天內完成RTL設計以供netlist合成,並包括自動產生的模擬patterns以供驗證。此外還可以杜絕手工連接所帶來的風險,亦即能通過簡單而參數化的配置,來產生所需架構與各個功能模組。

Briliante平台不僅能通過AMBA AHB和APB等標準bus,將ARM Cortex-M0、Cortex-M3或Cortex-M4等核心與各種周邊模組整合在一起,而且可以靈活地配置每個周邊模組的數量與輸出入腳。為了提供完整的解決方案,燦芯半導體也基於整個晶片的需求,在中芯國際的0.18um與0.13um製程中,客製了相應的類比IP與IO pads,來滿足客戶在類比功能與電氣特性上的要求。

Cortex-Mx SOC Diagram。

Cortex-Mx SOC Diagram。

32-bit MCU市場趨勢與現況

Briliante平台是因應32-bit核心在各種通用與特殊應用MCU日漸普及的趨勢而推出的。早在6~7年前,許多IP設計公司包括ARM等處理器核心公司,都提出了這個看法,並適時的推出適合用作微控器核心的IP。此趨勢的大體內容為三個方向:一、32-bit微控器的產值會超過16-bit,漸漸追上8-bit;二、32-bit微控器與8-bit微控器夾擊了16-bit微控器的市場空間,使得16-bit微控器不太會有新的投入;三、因其較高性能,32-bit微控器會逐步侵蝕高階的8-bit微控器的應用領域。

由現在的客戶回饋意見,更能肯定上述看法。比如在不少工業控制應用(如:直流、三相等馬達控制),以及商用器材(如:收銀機、計價秤等控制器等),還有各種儀錶甚至玩具等應用,都明顯朝向32-bit發展的趨勢,因此燦芯於2012年推出了此平台,以提供晶片設計公司或系統客戶一個能快速完成的方案。

Briliante平台優勢

Briliante平台基本上分為兩部分,即處理器核心與周邊電路。處理器核心目前以ARM Cortex M系列為主,支援SWD debug介面等功能。所有周邊模組,包括內建SRAM、embedded flash介面等,都是通過AHB與APB整合。客戶只需要指明各模組需求數目、出腳位置、bus與clock架構、各模組高低頻切換和gating機制、記憶體大小等等規格要求,數位部分將迅速的整合完成,再搭配所需之類比IP的model,即可提供RTL與netlist做模擬驗證。在embedded flash控制方面,不同的程式碼保護機制亦提供給客戶做參考,以防止辛苦開發的程式為人竊取。

以數位周邊模組而言,I2C、UART、SPI、timer、WDT、PWM(含CAP功能)、GPIO等,都是極度常見的。該平台提供這些模組予客戶採用,並經過長期驗證,具有良好的相容性與應用彈性。類比周邊模組方面,除了現有的多款ADC、DAC、POR、LDO、ROSC等等外,亦可依不同之功能、功率消耗、面積等需求而客製化。除此之外,在IO pad擺放、ESD與power domain等方面,特別是靜態power機制,也提供參考架構,以期能到達一個在各方面都滿足的產品。

該類微控器終端用戶五花八門,因此要提供一套完整的開發系統,讓每位元用戶都能無障礙的瞭解該產品的操作與使用。Briliante提供了燒錄器與ICE的樣本設計,也包括數十支參考軟體程式,以減少客戶開發時間。

藉由上述各項,Briliante的目的是提供一個快速的整合方案,希望客戶的晶片產品能在最短時間內,除了功能正確以外,還具備下列五項特點:一、優良的電氣特性:包括低動靜態power、高ESD之輸出入IO、操作電壓區間大等特性;二、安全且寫入方便的程式記憶區;三、多樣且相容性高的周邊;四、完整的開發系統;五、具競爭力的價格。

燦芯半導體除了現有之Briliante以外,還會不斷開發更多新的數位與類比周邊模組,此外也會向更高階之處理器平台邁進,以提供給客戶更多選擇。