芯片需要多少可编程性？

设计工程师更喜欢灵活地进行设计。原因很多，而且很明显：今天你可能不知道芯片明天将被如何使用 - 最好在确定如何使用之前，延迟进行具体的设定。你可能要到设计接近完成时才能完全了解设计，过早的优化可能会使你陷入困境。还有更多实际的考虑因素：想要说服利益相关方同意满足一系列严格的设计要求有时很难。允许将艰难的决定缓一些时间总是更好的。

因此，解决方法通常是增加更多的设计灵活性而不是减少灵活性。这意味着允许通过软件来配置系统，目前来讲，允许使用嵌入式可编程资源（嵌入式FPGA块等）来直接配置硬件本身。

但是在后摩尔时代，在芯片设计和实际操作中还存在其他压力，其中一些压力越来越明显。

随着工艺收缩的时间变长，以及新技术的成本不断上升，大家越来越关注最大限度地利用现有的技术。对于一些设计人员来说，采用随时间推移而成本降低并功能增加的现成元件这个策略，现在看来是有缺陷的。设计人员现在寻求定制芯片，定制解决方案可以通过量身的架构设计解决特定问题，并实现持续的成本节省和功能增加。虽然说在一些解决方案中内置灵活性是个好主意，但是通常情况下，如果已知问题范围，则可以设计出一种芯片在不浪费额外灵活性的情况下来解决这些需求。

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在最终解决方案中，对芯片的灵活部分进行编程所需的人员团队也涉及成本。这些团队通常在最终客户的机构中，而芯片是由其他公司设计的，因此这些团队必须了解其未参与设计的芯片，并为之开发代码。这意味着需要花费时间和资金来组建这些团队，以使他们了解芯片设计的细节。

总的来说，单是使用芯片的设计灵活性来定制一个解决方案，对于设计人员和最终用户来说就是不小的潜在成本了，而实际上，这项功能其实可以从一开始就决定并将其融入到芯片设计中。

当然，有些设计需要很多的灵活性，例如，支持新标准。比如，你正在进行的设计中遵循的标准可能仍在制定和不断变化中，但是你想让自己的产品能抢先进入市场。因此，你或许希望将一些尚未商定的设计细节留在FPGA中，这样可以在芯片制造后对其进行更改。当然，这会涉及一些成本，但可以使您的产品抢占市场先机。

多年来，在SoC中嵌入处理器一直是主要的方式，就是因为采用通用处理器比在硬件中直接复制复杂的逻辑更具成本效益，尤其是当运行的软件可能需要在晚些时间进行更改的情况下。类似地，在某些情况下，你需要专用的硬件，而这个硬件需求会发生变化。在这种情况下，允许硬件可以重新进行配置，将节省芯片面积并实现更精巧的设计。但是，这种用例尽管很重要，但一般来说比较少，市场上大多数芯片都不需要这种级别的可重新配置性。

事实上，我们要做的是事先了解正在设计的芯片的问题范围，并就芯片将有什么功能和没有什么功能做出权衡利弊后的决定。通过提前完成这项工作，你可以获得价格较低的芯片，而最终客户只需花费最少的工作量就可以使用它。这样，你可以使产品更快的进入市场，而且价格更便宜。

在过去的时代，添加更多技术可以帮助延迟进行艰难的决策。在后摩尔时代，更好的设计工程和更好的架构是通往成功的道路。在Dialog半导体公司，我们在ASIC定义过程中通过全面了解探索，使我们为客户提供的ASIC不仅满足芯片当前的功能要求，而且能够经得起未来潜在的考验。

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