可重用的IP如何力助縮短產(chǎn)品設計周期

　　產(chǎn)品市場(chǎng)成功取決于產(chǎn)品發(fā)布時(shí)間、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、特性集以及產(chǎn)品實(shí)現給定特性的程度等諸多因素。在高度競爭的環(huán)境中，設計周期的各個(gè)方面都應考慮予以?xún)?yōu)化。在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，重復利用IP一直被視為有效推進(jìn)設計工作的利器。在本文中，我們把IP重用的理念擴展到系統設計層面。

　　知識產(chǎn)權(IP)是半導體行業(yè)的常用術(shù)語(yǔ)，IP就是用作芯片設計構建塊的邏輯塊。在詳細探討系統設計中IP使用及其優(yōu)勢之前，我們不妨先來(lái)談?wù)劗a(chǎn)品開(kāi)發(fā)中OEM制造商所面臨的問(wèn)題。OEM制造商通常要在極為緊張的時(shí)限內完成工作，因為在競爭對手之前發(fā)布產(chǎn)品有助于贏(yíng)得更多市場(chǎng)份額。對產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和產(chǎn)品上市時(shí)間造成巨大影響的因素包括如下：

　　1. 開(kāi)發(fā)階段 – 決定產(chǎn)品實(shí)際實(shí)現的階段。實(shí)現給定特性集的時(shí)間要求越來(lái)越緊張。在時(shí)間壓力下，有的特性可能不得不放棄，有的特性可能尚未成熟，這只會(huì )影響產(chǎn)品成功的幾率。

　　2. 測試/驗證階段 – 通常本階段所花的時(shí)間與產(chǎn)品質(zhì)量成正比，本階段可確保產(chǎn)品得到綜合而全面的測試，甚至涵蓋所有極端情況(corner case)。不過(guò)，在很多情況下由于受到盡早發(fā)布產(chǎn)品的壓力影響，一些特性并未經(jīng)過(guò)嚴格測試就推向市場(chǎng)。

　　3. 開(kāi)發(fā)及驗證成本 –增加可用資源可縮短開(kāi)發(fā)和測試時(shí)間。但增加資源會(huì )增加最終產(chǎn)品的成本。及時(shí)發(fā)布產(chǎn)品要是帶來(lái)額外的成本同樣會(huì )影響產(chǎn)品的成功。

　　4. 合規性測試 – 許多產(chǎn)品在上市之前必須經(jīng)過(guò)多次合規性測試。合規性測試可確保產(chǎn)品的安全使用。此項測試不但會(huì )增加額外的成本，而且一旦測試失敗還要對架構進(jìn)行重新設計，從而延遲產(chǎn)品發(fā)布。

　　在嵌入式系統設計中，可重用的IP可以是一個(gè)庫、一系列源文件，也可以是較大型設計的一個(gè)完整的子模塊?？芍赜玫腎P的交付形式可根據市場(chǎng)需要而定。舉例來(lái)說(shuō)，如果某項功能涉及一些專(zhuān)利、具有一定的競爭優(yōu)勢，那么我們可將其歸納為庫或目標代碼。使用IP的優(yōu)勢如下：

　　1. 重復利用IP可大幅縮短開(kāi)發(fā)和驗證所需的時(shí)間，因為一旦系統開(kāi)發(fā)測試后，就能重復利用，此后只需進(jìn)行集成和系統測試。重復利用有助于縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

　　2. 重復利用IP也有助于逐步增加特性，提前掌握缺陷(如有)。這樣，開(kāi)發(fā)人員就能更新IP，并不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　3. 專(zhuān)家資源稀缺是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題。專(zhuān)家了解低層架構細節，重復利用這些專(zhuān)家開(kāi)發(fā)出來(lái)的IP有助于系統開(kāi)發(fā)人員在可靠的基礎上打造應用。

　　4. 一些合規性測試無(wú)需重復。比如一旦完成IP合規性測試，就無(wú)需重復測試，除非IP被修改。對軟件來(lái)說(shuō)，可用IP校驗和輕松驗證修改。在此情況下，重復利用通過(guò)合規性測試的IP成為首選，因為這有助于節約成本、工作量和時(shí)間。

　　5. IP重復利用有助于縮短開(kāi)發(fā)和驗證時(shí)間，由于設計時(shí)間縮短，加速了產(chǎn)品上市進(jìn)程，進(jìn)而有助于降低系統成本。

　　由于其具備眾多優(yōu)勢，因此IP重用成為了開(kāi)發(fā)人員顯而易見(jiàn)的選擇。但要充分發(fā)揮IP重用的優(yōu)勢，就要明確定義并精心構建IP，以便重復利用。在打造可重用的IP時(shí)，應遵循如下一些一般性設計考慮事項：

　　1. 黑盒子法：應將IP定義為黑盒子，這樣使用IP的較大型系統就不會(huì )被實(shí)施細節所影響。讓IP實(shí)現這種效果的方法就是明確定義有關(guān)要求。

　　2. 接口設計：IP旨在用于包含多個(gè)IP模塊的較大型系統中。要實(shí)現黑盒子設計方法，每個(gè)IP模塊必須明確定義接口并確保使用的一致性。就代碼而言，這或許是應用編程接口(API)或函數聲明。

　　3. 模塊化且獨立于處理器：隨著(zhù)多種微處理器的出現，IP的定義必須確保其獨立于處理器。特定處理器的調用與要求要在低級IP層加以確定并明確定義。這是一種良好的做法，可指導如何將低級IP層移植到新的微處理器上。

　　4. 極端情況測試：獨立的IP可僅就有限的情況進(jìn)行測試。IP則要考慮系統級測試，代碼覆蓋應有文檔記錄，包括單元測試和系統級測試。雖然IP通常被開(kāi)發(fā)成獨立的模塊，但中必須在系統級測試場(chǎng)景來(lái)驗證IP。