面向SoC的开放式IP核接口协议(OCP)研究.pdf

面向 SoC 的开放式 IP 核接口协议（OCP）研究 饶云华，鄢媛媛，朱小虎，周宇，曹阳 武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉 430079 摘要： 本文讨论了以 IP(Intellectual Property) 内核为中心的开放式 IP 核接口协议(OCP Open Core Protocol)，包括协议特性以及基于 OCP 协议的 SoC(System on Chip)中设计与验证等，并在此基础上提 出了基于 OCP 协议的采样 SoC 设计方案。研究表明，使用 OCP 协议可避免在 SoC 集成时去适应每个内 核，系统集成者可以集中解决 SoC 设计上的问题，从而极大的减小 SoC 开发时间和风险。 关键词： SoC ；OCP ；OCP2.1e VC ；乱序传输 Research of Open Core Protocol （OCP） Abstract: In this paper, we talk about the Open Core Protocol(OCP) based on IP core, including the character of the protocol, the design and verification based on OCP protocol in SoC system, and so on. Basing on these, we advance the design method of sampling SOC system on OCP protocol. Researchs show that using OCP protocol can avoid adapting the IP core in SoC integrating, and the system integrator can else concentrate more on designing. Therefore, it decreases the time and risk of exploiting SoC system. Keywords: SoC; OCP; OCP2.1e VC; out-of-order transfer 1. 引言 近几年来，由于半导体工艺的改进和日益增加的市场压力，片上系统 SoC 已经成为 IC 业界的焦点，基于 IP 核集成的可复用设计技术受到了高度重视。由于 IP 核的设计千差万别， IP 核的连接就成为构造 SoC 的关键。使用标准的接口协议是实现 SoC 中 IP 核连接最常用 的技术手段。 目前，IP 互连接口的标准主要有 IBM 公司的 CoreConnect 总线、ARM 公司的 AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture) 总 线 、 Silicore 的 Wishbone 、 OCP-IP(Open Core Protocol International Partnership)设计的 OCP 协议。 OCP 协议[1]在 2001 年正式推出，并由开放式内核协议国际联盟（OCP-IP ）负责支持、 维护和发展。OCP-IP 是一个独立、非营利的半导体工业联盟，致力于扶持、促进和提高开 放式内核协议的管理。OCP-IP 的使命是为 SoC 产品设计常见的 IP 复用问题提供设计、验 证和测试。OCP-IP 通过在系统级集成中提倡 IP 核重用，为 SoC 设计减少设计时间、风险 和制造成本。OCP-IP 由会员年费支持，会员包括知识产权公司、集成设备制造商、系统公 司、EDA 供应商和设计公司。 OCP 协议是第一个开放授权，面向内核的协议，是为了在 SoC 设计中实现 IP 核的即 插即用而制订的开放式内核协议。该协议使得 IP 核不需要依赖于特定处理器内核，只要 IP 接口符合 OCP 协议，即使更换处理器内核和总线，也不需要重新设计 IP 核，应用非常灵 活。通过 OCP 协议，IP 内核设计者不仅能保证 IP 核可方便的重用于自己公司设计的 SoC， 也可以通过 IP 授权协议让 IP 核可重用于其他公司设计的 SoC 中，从而在 SoC 设计中极大 地促进第三方 IP 的授权和合作，具有广阔的应用背景。 2. OCP 协议 2.1