什么是SOPC及SOPC的特点

SOPC，英文全称为System On a Programmable Chip，中文意思为可编程片上系统。  用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上，称作SOPC。可编程片上系统（SOPC）是一种特殊的嵌入式系统：它是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上，来用于嵌入式系统的研究和电子信息处理。首先它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能。可以这样说，SOPC是PLD和SOC技术融合的结果。

SOPC有何特点
　SOPC结合了SOC和PLD、FPGA各自的优点，一般具备以下基本特征：（1）至少包含一个嵌入式处理器内核；（2）具有小容量片内高速RAM资源；（3）丰富的IP Core资源可供选择；（4）足够的片上可编程逻辑资源；（5）处理器调试接口和FPGA编程接口；（6）可能包含部分可编程模拟电路；（7）单芯片、低功耗、微封装。

　　SOPC技术方案种类及指标比较

　　方案1：基于FPGA嵌入IP硬核的SOPC系统

　　该方案是指在FPGA中预先植入处理器。最 常用的是含有ARM32位知识产权处理器核的器件。

　　方案2：基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统

　　IP软核处理器能有效克服上述不足： 目前最有代表性的软核处理器分别是 Altera公司的Nios II核，以及Xilinx公司 的MicroBlaze核。特别是Nios II核，能很好的解决上述五方面的问题。

　　方案3：基于HardCopy技术的SOPC系统

　　HardCopy就是利用原有的FPGA开发工具， 将成功实现于FPGA器件上的SOPC系统通过特定的技术直接向ASIC转化，从而克服传统ASIC设 计中普遍存在的问题。
　
       
        SOPC的前景

　　SOPC是PLD和ASIC技术融合的结果，目前0.13微米的ASIC产品制造价格仍然相当昂贵，相反，集成了硬核或软核CPU、DSP、存储器、外围I/O及可编程逻辑的SOPC芯片在应用的灵活性和价格上有极大的优势。SOPC被称为“半导体产业的未来”。

基于FPGA的SOPC的几个概念
1、SOC(System On Chip)

　　a)：片上系统，单片上集成系统级、多元化的大功能模块，构成一个能够处理各种信息的集成系统
      b)：集成了许多功能模块的微处理器核的单芯片电路系统。
　   c)：可以大大缩小系统所占的面积，提高系统的性能和健壮性。
      d)：已嵌入式系统为核心，集软硬于一体，并追求最高的集成度，是电子系统设计发展的必然趋势和最终目标。
　   e)：由硬件和软件协同完成。

2、SOPC（System On a Programmable Chip）

　　a)：片上可编程系统，是Altera公司提出来的一种灵活的，高效的SOC解决方案，它将处理器、存储器（ROM、RAM等）、总线和总线控制器、IO口、DSP、锁相环等集成到一片FPGA中。它具有灵活的设计方式，可裁剪，可扩充，可升级，并具备软硬件在系统可编程功能。


3、IP核 (Intellectual Property核)

　　a)：IP即知识产权，SOC和SOPC在设计上都是以集成电路IP核为基础，集成电路IP经过预先设计、验证，符合产业界普遍认同的设计规范和设计标准，并具有相对独立并可以重复利用的电路模块或子系统，如CPU、运算器等

　　b)：集成电路IP模块具有知识含量高、占用芯片面积小、运行速度快、功耗低、可重用性等特点 c)：美国Dataquest公司将半导体产业的IP定义为用于ASIC、ASSP和PLD等当中，并且是预先设计好的电路模块

　　d)：IP核模块有行为级（Behavior）、结构级（Structure）和物理级（Physical），对应描述功能的不同分为三类：

　　                i.：软核（Soft IP Core）：HDL文本形式提交用户，经过RTL级设计优化和功能验证，但其中不含具体的物理信息；也称虚拟组件（Virtual Compont，VC）。

　　                ii.：固核（Fire IP Core ）；介于软核和硬核之间，完成门级电路综合和时序仿真等设计环节，以门级网表的形式提交给用户。

　　                iii.：硬核（Hard IP Core ）；基于半导体工艺的物理设计，已有固定的拓扑布局和具体工艺，并已经过工艺验证，具有可保证的性能。

什么是SOPC及SOPC的特点