摘要：本文通过对集成电路IC技术发展现状的讨论和历史回顾，特别是通过对电子整机设计技术发展趋势的探讨，引入系统芯片（System on Chip，简称SOC）的定义，主要特点及其设计方法学等基本概念，并着重探讨面向SOC的新一代集成电路设计方法学的主要研究内容和发展趋势。

    关键词：SOC 软硬件协同设计 超深亚微米 高层次综合 IP核 设计再利用

引言

人类进入21世界面临的一个重要课题就是如何面对国民经济和社会发展信息化的挑战。以网络通信、软件和微电子为主要标志的信息产业的飞速发展既为我们提供了一个前所未有的发展机遇，也营造了一个难得的市场与产业环境。

集成电路作为电子工业乃至整个信息产业的基础得益于这一难得的机遇，呈现出快速发展的态势。以软硬件协同设计（Software/Hardware Co-Design）、具有知识产权的内核（IP核）复用和超深亚微米（Very Deep Sub-M集成电路ron，简称VDSM）技术为支撑的SOC是国际超大规模集成电路（VLSI）的发展趋势和新世纪集成电路的主流。

    与此同时，集成电路设计技术的进步滞后于集成电路制造技术的进步已成为制约未来集成电路工业进一步健康发展的关键。传统的、基于标准单元库的设计方法已被证明不能胜任SOC的设计；现行的面向逻辑的集成电路设计方法在深亚微米集成电路设计中遇到了难以逾越的障碍；芯片设计涉及的领域不再局限于传统的半导体而且必须与整机系统结合；集成电路设计工程师们从来没有像今天这样迫切地需要汲取新知识，特别是有关整机系统的知识。所以尽快开展面向SOC的新一代集成电路设计方法学研究对于推动集成电路的发展是至关重要的。

回顾20世纪后半叶集成电路工业的历史，不难看出著名的MOORE（摩尔）定律一直在准确地描述着集成电路技术的发展。专家们普遍认为，在新的世纪中，这一著名定律仍将长期有效。尽管MOORE定律揭示的集成电路工艺技术的进步规律是那样的诱人，且其发展速度之高在现代社会是少有的，但是今天正在蓬勃发展的网络技术的进步相比（见图1）还是相形见绌，远远不能满足信息产业发展的要求。

据有关报道，在今天的美国社会如果以每分钟9美分的费用计算，并有15%的家庭每天平均上网60min，则现有的网络容量必须增大1倍，由此引发的交换设备投资为300亿美元，接入设备投资多达7000亿美元。这些交换设备和接入设备对集成电路的需求拉动将是巨大的。

现代通信技术正在向个人化，宽带化和智能化方向发展（图2）。以GSM为主要代表的第二代移动通信的发展对集成电路的拉动作用在20世纪的最后1年表现得淋漓尽致。

随着宽带技术的发展，人们传统文化娱乐的手段也将不断更新，以“精显”技术为代表的新一代高分辨率电视已开始进入家庭，电视点播（VOD）也将成为人们日常生活中不可缺少的一部分。如果希望通过网络传输高分辨率电视节目，则接入的带宽将达到15MHz。显然，这种新的文化娱乐方式的出现，必然对集成电路技术的进步产生巨大的推动作用。所以有人说集成电路发展得多快都为之不过。

    市场是集成电路工业发展最直接的推动力，集成电路几十年的发展证明了“更细、更快、更便宜”这个人们一直追求的目标在新的世纪中不仅仍然有