第2版前言

从本书的第1版出版（2007年）至今，SoC设计方法与实现技术已发生了很大变化。随着摩尔定律的延伸（More than Moore），SoC及SiP在各类消费电子、汽车电子、医疗电子等嵌入式应用中已成为主流，其系统结构也从简单的单核结构发展为复杂的多核甚至众核结构。

本书在第1版的基础上，紧跟复杂SoC设计的发展潮流，强调和阐述SoC设计在系统结构、设计方法学、设计技术、验证方法上的最新进展和发展趋势。此外，本书与第1版相比的另一个显著特点是更加注重实验环节。新增加的实验采用了先进的电子系统级（ESL）设计方法，从单核SoC系统结构逐步优化到多核SoC（MPSoC ，Multi-processor SoC）系统结构，从串行程序设计到多线程并行程序开发，从嵌入式操作系统的移植到驱动程序的开发，内容覆盖SoC软硬件协同设计的完整过程，使读者能够将所学到的SoC设计的最新理论与具体设计实现技术相结合，增加感性认识，强化动手能力，从而能够更好地适应复杂SoC设计工作的需求。

第2版主要做了如下修订：

1.在第1章SoC设计绪论中，强调了SoC设计理论和实现技术的最新进展。在当前摩尔定律及其延伸（More than Moore）的背景下，阐述SoC设计方法与设计技术的发展与挑战。

2.第4章SoC系统结构设计是第2版的重点内容。针对复杂SoC的发展趋势，增加了多核SoC的系统结构设计的内容。根据多核SoC系统结构设计的考虑，介绍可用的并发性、多核SoC设计中的系统结构选择、多核SoC的性能评价、典型的多核SoC系统结构，如片上网络（NoC）、可重构SoC等。此外，第4章在第1版的电子系统级设计基础之上，增加了对OSCI TLM 2.0最新事务级标准协议及建模方法的介绍。

3.随着可复用技术的发展，一种比IP规模更大的可重用、可扩展复用单元应运而生，即平台。基于平台的设计方法可以使IP更容易集成到整个系统当中，可以更好地复用平台，进而可以更快地开发产品。在第5章IP复用的设计方法中，强调了平台的概念和基于平台的SoC设计方法。

4.由于复杂的软硬件结构及众多的模块，验证已经成为复杂SoC设计中最关键也是最花时间的环节，它贯穿了整个设计流程。在第9章SoC功能验证中，增加了功能验证方法与验证规划的介绍，通过多个以SystemVerilog语言写的实例，强调验证的自动化。

5.在第12章后端设计中，修改了时钟树综合部分，结合低功耗的应用需求，给出了相应的时钟树设计策略。同时，新加入了时钟网格的概念，并介绍时钟网格和时钟树融合的全局时钟结构。

6.随着人与环境交互功能需求的增加，集成电路的类型从数字电路到模拟电路、射频电路、无源器件、高压电路、传感器、生物芯片等不断增加，这些电路的制造已超出了单一的CMOS工艺（Beyond CMOS）。系统集成和新的混合集成技术成为发展趋势。在第13章SoC数模混合信号IP的设计与集成中，增加了对SoC混合集成的新趋势的介绍，重点介绍了3D集成电路。与传统的SiP封装集成不同，3D集成电路是在芯片设计阶段依托EDA工具和特定的半导体生产工艺，直接在多层晶圆上完成晶体管集成，是一种单片集成技术。

7.在第14章I/O环的设计和芯片封装中，增加了近几年更为成熟的倒置（FLIP-CHIP）封装方式对芯片I/O设计的影响。主要内容包括：倒置封装的原理、与普通IO的区别和基于倒置封装的芯片后端设计方法。

8.增加了基于ESL设计方法的Motion-JPEG视频解码器设计实验。通过该实验，可了解并掌握从单核SoC到多核SoC的系统结构设计及软件开发的全部流程。

本书提供电子课件，请登录华信教育资源网（http://www.hxedu.com.cn）注册下载。本书可作为高等学校电子信息、微电子、计算机等专业的高年级本科生和研究生的“SoC设计”或“高级VLSI设计”课程的教材及教学参考书，也可供IC设计工程师、嵌入式系统工程师学习、参考。

第2版修订大纲由天津大学郭炜老师制定。第1、9章由郭炜老师编写，第4、5和15章由天津大学魏继增老师编写，第12、14章由上海交通大学郭筝老师编写，第13章由上海交通大学谢憬老师编写。全书由郭炜老师统稿。

本书自第1版出版以来，收到了很多读者反馈。清华大学的魏少军教授、王志华教授等多位专家提出很多建设性的意见。法国国家TIMA实验室（TIMA Laboratory）系统级综合研究组的Frédéric Pétrot教授及沈浩研究员把他们多年来在ESL设计及多核SoC方面的研究成果无私的与我们分享，使第2版的实验得到了进一步充实。来自工业界的Synopsys、ARM、IBM、苏州国芯等公司也提供了近几年他们关注的实际问题及解决方案，使本书的内容更贴近工业界的发展前沿。电子工业出版社为本书的顺利出版给予了很大帮助。由于篇幅的原因，对于书中提及和引用的参考文献的作者不能一一列出，他们的工作为本书提供了强有力的理论和实践的支持。在此，我们一并表示由衷的感谢！

由于时间仓促，不足或错误之处，希望读者批评指正。

作者

2011年7月