意法半導(dǎo)體（紐約證券交易所：STM）12月15日公布了一項(xiàng)創(chuàng)新的片上互連技術(shù)細(xì)節(jié)，這項(xiàng)技術(shù)是意法半導(dǎo)體為滿足現(xiàn)在以及未來(lái)的系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)日益增長(zhǎng)的需求而專門開發(fā)的。這項(xiàng)叫做STNoC (ST片上網(wǎng)絡(luò))的新技術(shù)以ST現(xiàn)有的片上通信技術(shù)為基礎(chǔ)，并汲取了ST在片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（NoC）取得的最新的創(chuàng)新成果。片上網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的問世對(duì)于降低下一代應(yīng)用融合產(chǎn)品的系統(tǒng)芯片成本具有非常重要的意義，特別是片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將會(huì)在提高設(shè)計(jì)效率上發(fā)揮巨大的作用。ST已經(jīng)為其創(chuàng)新的互連拓?fù)涮峤涣藢＠暾?qǐng)，這項(xiàng)叫做Spidergon的創(chuàng)新技術(shù)比其它的片上網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚哂懈叩男詢r(jià)比。
     系統(tǒng)芯片上的知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊之間的互連是系統(tǒng)芯片技術(shù)中最重要的問題，STNoC 正是為解決這一問題而開發(fā)設(shè)計(jì)的。通常情況下，這些模塊包括一個(gè)或多個(gè)高性能處理器核心，以及復(fù)雜的專用知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊，例如，音視頻編解碼器、各種連通知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊 (USB、以太網(wǎng)接口、ATA、DVB-H, HDMI等)和存儲(chǔ)器。雖然直到今天，這些模塊之間互連還仍然沿用傳統(tǒng)的開關(guān)電路總線，但業(yè)內(nèi)人士廣泛認(rèn)為，未來(lái)的系統(tǒng)芯片含有幾十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊，片上集成的晶體管數(shù)量會(huì)超過10億支，因此開發(fā)如此復(fù)雜的系統(tǒng)芯片需要一種全新的互連方法體系。
     傳統(tǒng)片上總線體系結(jié)構(gòu)正在成為知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊通信的瓶頸，這個(gè)問題有兩方面的原因：首先，片上總線體系結(jié)構(gòu)必須不斷地進(jìn)化才能與系統(tǒng)芯片的復(fù)雜性保持同步，這意味著每個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)模塊的總線接口都必須經(jīng)常修改，結(jié)果，這種方法會(huì)延長(zhǎng)新的系統(tǒng)芯片器件的上市時(shí)間。第二個(gè)原因是，互連線的特性不像晶體管，也不會(huì)按照摩爾定律縮減尺寸，因?yàn)樾枰B接更多的片上功能，每一代新技術(shù)的互連線都會(huì)變得更加復(fù)雜，結(jié)果，芯片面積、片上通信速度和總體功耗等性價(jià)比因素越來(lái)越受控于總線。ST在片光纖通信技術(shù)上取得的研發(fā)成果居世界領(lǐng)先水平，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，這些成果將會(huì)徹底解決這一問題。從中期看，新的片內(nèi)互連技術(shù)必需繼續(xù)改進(jìn)性能、價(jià)格和功耗，以滿足消費(fèi)者的要求。
     業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是解決這一問題的最佳解決方案。從本質(zhì)上說(shuō)，片上網(wǎng)絡(luò)（NoC）技術(shù)取代傳統(tǒng)開關(guān)電路采用的是分組模式，這種通信方法整合了一個(gè)類似于簡(jiǎn)化版網(wǎng)絡(luò)模型的分層協(xié)議棧。在這種情況下，只要從一個(gè)單元庫(kù)中選擇經(jīng)過驗(yàn)證的IP模塊，如處理器核心、高速緩存、輸入輸出接口，以及其它的特殊IP模塊，如音視頻編解碼器，然后將其增添到系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)內(nèi)，這樣，這些模塊就能通過功耗和芯片面積很小的高速分組通信協(xié)議相互連通。
     ST專有的 “Spidergon”拓?fù)錇槲磥?lái)的系統(tǒng)芯片器件提供了最佳的性價(jià)比，在Spidergon拓?fù)渲�，所有的IP模塊都排列成環(huán)狀，每個(gè)模塊都順時(shí)針和逆時(shí)針連接相鄰的模塊，像一個(gè)簡(jiǎn)易的多角形環(huán)狀 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外，每個(gè)IP模塊還直接連接網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)角模塊，這種連接方式允許路由算法最大限度地減少數(shù)據(jù)包在到達(dá)目的地前必須穿越的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。
     因此，與其它的拓?fù)湎啾�，Spidergon的增值點(diǎn)是能夠?yàn)槠暇W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供合適的性價(jià)比。例如，像2D-網(wǎng)絡(luò)這樣的拓?fù)潆m然在理論上能夠提供高速通信能力，但是因?yàn)槁酚善鞫丝诤瓦B線數(shù)量過多而導(dǎo)致該拓?fù)湓谛酒系膶?shí)現(xiàn)成本昂貴；而且，因?yàn)閷?shí)際的嵌入式應(yīng)用中通信流量的性質(zhì)，理論上提供的連通性不可能在芯片領(lǐng)域得到全面運(yùn)用。另一方面，簡(jiǎn)易的拓?fù)淙绛h(huán)形網(wǎng)絡(luò)雖然制造成本低廉，但是片內(nèi)通信速度相對(duì)較慢，特別當(dāng)系統(tǒng)芯片內(nèi)的模塊數(shù)量不斷增加時(shí)（實(shí)際上，所有的應(yīng)用都在增加模塊數(shù)量），通信速度慢的缺點(diǎn)更加明顯。
     STNoC是一個(gè)根據(jù)分層方法學(xué)設(shè)計(jì)的高度靈活、可升級(jí)的片上微型分組通信網(wǎng)絡(luò)。Spidergon體系結(jié)構(gòu)的最重要特點(diǎn)是，概念上的拓?fù)浜?jiǎn)易性可以轉(zhuǎn)化成最具成本效益的硅實(shí)現(xiàn)技術(shù)，其中兩種關(guān)鍵組件是路由器和網(wǎng)絡(luò)接口。而且，因?yàn)榕渲霉δ芤子诳刂�，這個(gè)特殊的Spidergon拓?fù)錅p少了同類模塊的數(shù)量，大幅度縮短了驗(yàn)證時(shí)間，使維護(hù)、支持和集成變得更加容易（更少的人工時(shí)數(shù)），這是一個(gè)重要的戰(zhàn)略要求。
     STNoC技術(shù)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了巨大的好處，包括最小芯片面積和最低的互連復(fù)雜性產(chǎn)生的內(nèi)在的成本效益，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)Ｗ⒂趹?yīng)用開發(fā)，利用強(qiáng)大的服務(wù)質(zhì)量(QoS)支持，無(wú)需針對(duì)每個(gè)應(yīng)用評(píng)估不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�。STNoC的網(wǎng)絡(luò)接口的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是允許任何IP協(xié)議如AXI、OCP或STBus轉(zhuǎn)換成通信分組數(shù)據(jù)。由于允許根據(jù)應(yīng)用流量刪除沒用的組件和鏈路來(lái)縮減體系結(jié)構(gòu)，STNoC實(shí)際上能夠支持從樹狀到環(huán)形直至Spidergon的各種拓?fù)洹?BR>     雖然目前市場(chǎng)上有各類片上網(wǎng)絡(luò)方法，但是，因?yàn)樾詢r(jià)比具有實(shí)際的伸縮性，STNoC是唯一的一個(gè)提出開發(fā)路線圖計(jì)劃滿足從現(xiàn)在到未來(lái)的需求的技術(shù)�，F(xiàn)今的系統(tǒng)能夠受益于互連線數(shù)量減少、端到端對(duì)網(wǎng)絡(luò)任務(wù)的完全分離、多IP協(xié)議支持以及高效服務(wù)質(zhì)量（QoS），同時(shí)未來(lái)的先進(jìn)的多處理器體系結(jié)構(gòu)可以定義在STNoC復(fù)雜的靈活的特性之上，這些特性能夠以最有成本效益的方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的性能和可靠的片內(nèi)互連。    （完）