集(ji)成電路設計(ji)與(yu)集(ji)成系統軟(ruan)件開發(fa) 協同演(yan)進(jin)的(de)技(ji)術雙翼
- 固件(jian)與(yu)底層(ceng)驅動(dong)：直接與(yu)硬件(jian)寄存器交(jiao)互(hu)，初(chu)始化並驅動(dong)IC工(gong)作(zuo)。
- 操(cao)作系統內(nei)核(he)與(yu)中(zhong)間件(jian)：特別(bie)是(shi)嵌(qian)入(ru)式(shi)實時操作系統（RTOS）、各(ge)類板(ban)級支持(chi)包（BSP），以(yi)及為(wei)特定計(ji)算(suan)架(jia)構(gou)（如(ru)多(duo)核(he)、異(yi)構計算(suan)）優(you)化的運(yun)行時庫(ku)。
- 開發(fa)工(gong)具鏈與(yu)仿真環(huan)境(jing)：如(ru)編(bian)譯器、調試(shi)器、性(xing)能分(fen)析器(qi)，以(yi)及(ji)用於硬(ying)件/軟(ruan)件(jian)協同設計(ji)的虛擬原型和(he)仿真平臺(tai)。
- 系統級(ji)管(guan)理(li)軟件(jian)：負(fu)責功耗管(guan)理(li)、溫度控制、安(an)全(quan)啟(qi)動、可(ke)靠性(xing)保障等。
- 設計(ji)方法學(xue)的變(bian)革：
- 軟硬件協同設計(ji)：在IC設計(ji)早期(qi)，就(jiu)使(shi)用高(gao)級建模(mo)語言(yan)（如(ru)SystemC）創(chuang)建虛擬原型，並(bing)行進(jin)行軟件(jian)開發(fa)和架(jia)構驗證(zheng)，大幅縮短(duan)產品上(shang)市(shi)時間(jian)。
- 基於平臺(tai)的(de)SoC設計(ji)：利(li)用預(yu)驗證(zheng)的(de)處(chu)理(li)器核(he)心、互連(lian)總線、外(wai)設IP以(yi)及配(pei)套的軟件(jian)棧（驅動、OS適配），快速構建復(fu)雜(za)系統芯(xin)片（SoC）。
- 軟件開發(fa)的前(qian)移與(yu)下沈(chen)：
- 軟件開發(fa)人員更(geng)早(zao)介(jie)入(ru)，參與(yu)定義(yi)硬(ying)件架構，確保(bao)其可(ke)編(bian)程性(xing)和效率(lv)。
- 軟件(jian)工(gong)具（如(ru)高(gao)級綜(zong)合工(gong)具HLS）能將(jiang)部分(fen)算(suan)法行(xing)為描述(shu)直接轉換為(wei)硬(ying)件(jian)電路，模(mo)糊(hu)了軟(ruan)硬邊界。
- 復(fu)雜(za)性(xing)管(guan)理(li)：面對(dui)超(chao)大規模(mo)芯(xin)片(pian)和(he)龐大軟(ruan)件(jian)棧，如(ru)何(he)保(bao)證設計(ji)正確(que)性(xing)、安(an)全(quan)性(xing)和可(ke)靠性(xing)是(shi)首要(yao)挑(tiao)戰。形(xing)式(shi)化驗證(zheng)、更(geng)智(zhi)能的EDA工(gong)具和(he)開發(fa)框架(jia)至關(guan)重要(yao)。
- 能效瓶(ping)頸：“內存(cun)墻”、“功耗(hao)墻(qiang)”問(wen)題(ti)突出(chu)，需在(zai)架(jia)構(gou)（如(ru)存(cun)算(suan)壹體(ti)）、電路設計(ji)和軟(ruan)件調度（如(ru)動(dong)態(tai)電壓(ya)頻(pin)率(lv)調整DVFS）等多(duo)個(ge)層(ceng)面協同創(chuang)新。
- 全(quan)棧安(an)全(quan)：從硬件(jian)底層(ceng)（可(ke)信執行環(huan)境(jing)TEE、物(wu)理(li)不可(ke)克隆(long)函(han)數PUF）到軟件(jian)系統的(de)全(quan)方位安(an)全(quan)設計(ji)成為剛(gang)需。
- 敏(min)捷(jie)開發(fa)與(yu)驗證(zheng)：借(jie)鑒軟件(jian)領(ling)域的敏捷和(he)DevOps理(li)念，構(gou)建更(geng)快速、更(geng)連(lian)續的硬件/軟件(jian)集(ji)成、測試(shi)與(yu)部署流程。
- 開源(yuan)生態(tai)的(de)影響(xiang)：RISC-V等開放(fang)指令(ling)集(ji)架(jia)構及其繁(fan)榮(rong)的開源(yuan)軟(ruan)件生態(tai)，正(zheng)在降低(di)系統開發(fa)門檻，加速創(chuang)新循環(huan)。
