MIPS 連接和嵌入式外設(shè)解決方案

在集成連接解決方案之時，今天SoC開發(fā)人員面臨的最大挑戰(zhàn)是什么？

在學(xué)校學(xué)習(xí)和構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)的時候，最大的挑戰(zhàn)是找到足夠的分立式元件，這樣MIPS 就能夠在板卡級將其連接在一起。假定每個分立式芯片元件都非常強(qiáng)大，而且作用也因規(guī)格而異。接口及其靈活性總是MIPS 最關(guān)心的問題。通常我的系統(tǒng)里都有一個 FPGA，以便MIPS 適應(yīng)系統(tǒng)中不同的接口。

MIPS 科技公司模擬業(yè)務(wù)部嵌入式外設(shè)總監(jiān) Luis Laranjeira

如今這個問題仍然是擺在MIPS 面前的最大挑戰(zhàn)，但是除了分立式芯片元件，MIPS 還有 IP。隨著實現(xiàn)現(xiàn)代、多功能 SoC 所需的復(fù)雜性增加，集成難度成為了一個主要瓶頸。連接 IP 通常包括一個數(shù)字控制器（MAC）和一個由混合信號電路組成的物理層（PHY）。隨著業(yè)界 SoC 轉(zhuǎn)向更低工藝節(jié)點（如 45nm），設(shè)計人員面臨著在這些技術(shù)節(jié)點滿足其設(shè)計模擬部分性能目標(biāo)的挑戰(zhàn)，這些節(jié)點是為數(shù)字部分優(yōu)化的。為了在這種環(huán)境下避免昂貴的重制并滿足上市時間的要求，設(shè)計人員選擇成熟和經(jīng)過驗證的 IP 和具有豐富集成知識的開發(fā)和支持團(tuán)隊是非常重要的。

MIPS 科技公司如何發(fā)揮作用？

MIPS技術(shù)公司是美國著名的芯片設(shè)計公司，它采用精簡指令系統(tǒng)計算結(jié)構(gòu)（RISC）來設(shè)計芯片。和英特爾采用的復(fù)雜指令系統(tǒng)計算結(jié)構(gòu)（CISC）相比，RISC具有設(shè)計更簡單、設(shè)計周期更短等優(yōu)點，并可以應(yīng)用更多先進(jìn)的技術(shù)，開發(fā)更快的下一代處理器。MIPS是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片之一，新的架構(gòu)集成了所有原來MIPS指令集，并增加了許多更強(qiáng)大的功能。

作為 IP 提供商，MIPS 積極致力于為客戶降低集成難度和風(fēng)險。MIPS 科技公司已經(jīng)開發(fā)出并繼續(xù)擴(kuò)展MIPS 的嵌入式外設(shè)解決方案，以及簡化復(fù)雜性并降低集成先進(jìn)連接解決方案風(fēng)險的硬 IP、軟 IP 和固件。

MIPS 嵌入式外設(shè)解決方案是什么？

MIPS 嵌入式外設(shè)的數(shù)字 IP（控制器）、模擬 IP （物理層或 PHY），以及軟件組合的完整解決方案。在把連接功能集成到 SoC 時，該解決方案有助于客戶簡化難度，節(jié)省時間。

MIPS 非常了解客戶在 SoC 中加入復(fù)雜模擬功能的困難。這也正是MIPS 利用 AMBA 或 OCP 等標(biāo)準(zhǔn)接口，將組合的這些模擬功能和數(shù)字功能連接到系統(tǒng)的原因。

這種策略完全可以在 USB 區(qū)域?qū)崿F(xiàn)。在這方面，MIPS 為客戶提供了廣泛而全面的產(chǎn)品組合，包括支持鏈路電源管理（Link Power Management，簡稱 LPM）和高速芯片間（High-Speed Inter-Chip，簡稱 HSIC）USB 的最新版本。同時，MIPS 還在其他領(lǐng)域使用了相同的概念，如 HDMI 和 DigRF。

您認(rèn)為嵌入式外設(shè)的愿景怎樣？

MIPS 對此充滿了信心。首先，MIPS 要通過其他標(biāo)準(zhǔn)化 IP 接口擴(kuò)展MIPS 的產(chǎn)品組合。從長遠(yuǎn)觀點來看，MIPS 計劃將這一愿景擴(kuò)大到音頻轉(zhuǎn)換器和傳感器等其他功能。

MIPS 希望通過提供一個數(shù)字功能層，簡化模擬功能的集成。這樣一來，從邏輯上講，模擬功能的集成就像將另一個外設(shè)集成到系統(tǒng)總線一樣簡便。如下圖所示。我認(rèn)為這個概念非常強(qiáng)大。

MIPS 科技公司的嵌入外設(shè)愿景

嵌入式發(fā)展現(xiàn)狀

硬件方面，不僅有各大公司的微處理器芯片，還有用于學(xué)習(xí)和研發(fā)的各種配套開發(fā)包。目前低層系統(tǒng)和硬件平臺經(jīng)過若干年的研究，已經(jīng)相對比較成熟，實現(xiàn)各種功能的芯片應(yīng)有盡有。而且巨大的市場需求給我們提供了學(xué)習(xí)研發(fā)的資金和技術(shù)力量。

從軟件方面講，也有相當(dāng)部分的成熟軟件系統(tǒng)。國外商品化的嵌入式實時操作系統(tǒng)，已進(jìn)入我國市場的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等產(chǎn)品。我國自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件產(chǎn)品如科銀（CoreTek）公司的嵌入式軟件開發(fā)平臺DeltaSySTem，中科院推出的Hopen嵌入式操作系統(tǒng)（雖然還不夠完善）。同時由于是研究熱點，所以我們可以在網(wǎng)上找到各種各樣的免費資源，從各大廠商的開發(fā)文檔，到各種驅(qū)動，程序源代碼，甚至很多廠商還提供微處理器的樣片。這對于我們從事這方面的研發(fā)，無疑是個資源寶庫。對于軟件設(shè)計來說，不管是上手還是進(jìn)一步開發(fā)，都相對來說比較容易。這就使得很多生手能夠比較快的進(jìn)入研究狀態(tài)，利于發(fā)揮大家的積極創(chuàng)造性。

為什么選擇 MIPS 科技公司的連接 IP 解決方案？

選擇 MIPS 解決方案有許多非常令人信服的理由。我將在這里闡述一些最重要的理由。

選擇 MIPS 科技公司解決方案最重要原因在于 MIPS 經(jīng)過硅實驗和認(rèn)證的連接 IP 解決方案可以為客戶降低風(fēng)險。另外，MIPS 對于客戶德承諾包含有助于設(shè)計集成所有階段的專門客戶支持計劃，以及實現(xiàn)成功生產(chǎn)的總目標(biāo)。

另一個原因在于，MIPS 擁有完整而相當(dāng)成熟的連接解決方案組合。這些方案組適用于主要開放式工廠，以及從 0.18um 至 40nm 工藝技術(shù)的許多專屬集成器件制造商（IDM）。MIPS 正繼續(xù)擴(kuò)展這些產(chǎn)品，以滿足客戶的產(chǎn)品路線圖。

MIPS 還提供完美匹配的 PHY 控制器組合，以及用作 RTL 源代碼的控制器。IP 具有確保的互操作性，可降低來自不同供應(yīng)商 IP 的集成風(fēng)險。MIPS 的 IP 內(nèi)核可降低功耗，是便攜式/移動應(yīng)用的理想選擇。MIPS 的控制器擁有一系列最有效的功能，適用于簡化系統(tǒng)級集成。緊湊的面積可以減少硅用量。

處理器、內(nèi)存和 I/O均通過分組交叉連接起來的，可實現(xiàn)高性能、全面高速緩存的統(tǒng)一芯片系統(tǒng)。除通過并行處理提高系統(tǒng)性能外，RM9000x2 還通過將超標(biāo)量與超流水線技術(shù)相結(jié)合來提高單個處理器的性能。

另一個原因是 MIPS 擁有廣泛的、創(chuàng)新并經(jīng)過驗證的產(chǎn)品組合，包括經(jīng)過 MIPS 的客戶成功驗證的 USB IP 產(chǎn)品。事實上，MIPS 在全球有 80 多個 USB 客戶，批量生產(chǎn)的 USB 2.0 認(rèn)證產(chǎn)品有 30 多個。到目前為止，MIPS 已有超過兩億片芯片采用了 Chipidea USB 2.0 解決方案生產(chǎn)。

還有一個原因是 MIPS 能夠提前洞察市場需求。MIPS 科技公司是市場上第一個在 TSMC 65LP 認(rèn)證 USB IP 的廠家、第一個推出 45nm 和 40nm USB IP 的廠家，也是第一個推出一系列新產(chǎn)品的廠家。這些新產(chǎn)品包括 USB OTG 控制器、使用 1.8 和 2.5V 晶體管的 USB PHY、高速芯片間 USB PHY，以及具有 LPM 支持功能的 USB 控制器。目前，USB-IF 網(wǎng)站上已公布了 25 個經(jīng)認(rèn)證的 USB IP 內(nèi)核。

由于上述理由，客戶可以放心選擇 MIPS 科技公司作為其值得信賴的連接 IP 合作伙伴。

MIPS 連接的產(chǎn)品路線圖是什么？

Sandeep Vij走馬上任MIPS科技公司總裁兼CEO職務(wù)僅有9個月時間，當(dāng)本刊記者再次采訪Sandeep Vij時，MIPS無論是業(yè)務(wù)的發(fā)展還是剛剛公布的2010年財年第四季度業(yè)績，都有著亮麗的表現(xiàn)。Sandeep Vij告訴記者，MIPS取得的業(yè)績，一是提供了令人信服的、更新的業(yè)界最好的產(chǎn)品路線圖；二是MIPS在移動市場工作開展的特別好，每個季度都有針對移動應(yīng)用的新的授權(quán)客戶。

連接 IP 行業(yè)接下來面臨的巨大挑戰(zhàn)是多媒體和片對片通信，而 MIPS 已經(jīng)在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。我最近拜訪的一位客戶告訴我：“當(dāng)我告訴你們我下一代產(chǎn)品所需要的是什么時，我確信你們已經(jīng)在開發(fā)它了。”

他說得一點沒錯。MIPS 的確將自己的產(chǎn)品規(guī)劃與客戶對新連接 IP 的預(yù)期保持一致，MIPS 目前的工作已經(jīng)遠(yuǎn)比市場趨勢超前，以保持MIPS 的競爭優(yōu)勢。

近期內(nèi)，MIPS 計劃涵蓋其他連接標(biāo)準(zhǔn)，包括 MIPI DSI、MIPI CSI、DigRF 4G、DisplayPort Tx 和 Rx，以及 USB 3.0。MIPS 在中長期將有更多計劃。