集成電路（integrated circuit，港臺(tái)稱之為積體電路）是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)；其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步。 它在電路中用字母“IC”（也有用文字符號(hào)“N”等）表示。集成電路特征尺寸的縮小，使得SoC似乎成為必然的發(fā)展方向；然而，對(duì)于同時(shí)擁有多種材質(zhì)、多種工藝的系統(tǒng)，SiP是的選擇。

　　SIP（Session Initiation Protocol）是一個(gè)會(huì)話層的信令控制協(xié)議。用于創(chuàng)建、修改和釋放一個(gè)或多個(gè)參與者的會(huì)話。這些會(huì)話可以好似Internet多媒體會(huì)議、IP電話或多媒體分發(fā)。會(huì)話的參與者可以通過組播（multicast）、網(wǎng)狀單播（unicast）或兩者的混合體進(jìn)行通信。SIP是類似于HTTP的基于文本的協(xié)議。SIP可以減少應(yīng)用特別是應(yīng)用的開發(fā)時(shí)間。由于基于IP協(xié)議的SIP利用了IP網(wǎng)絡(luò)，固定網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也會(huì)逐漸認(rèn)識(shí)到SIP技術(shù)對(duì)于他們的深遠(yuǎn)意義。使用 SIP，服務(wù)提供商可以隨意選擇標(biāo)準(zhǔn)組件。不論媒體內(nèi)容和參與方數(shù)量，用戶都可以查找和聯(lián)系對(duì)方。SIP 對(duì)會(huì)話進(jìn)行協(xié)商，以便所有參與方都能夠就會(huì)話功能達(dá)成一致以及進(jìn)行修改。它甚至可以添加、刪除或轉(zhuǎn)移用戶。

　　用盡可能小的空間、盡可能低的功耗實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和性能的優(yōu)化，是集成電路從業(yè)者追求的目標(biāo)，SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片）和SiP（系統(tǒng)級(jí)封裝）是達(dá)到這一目標(biāo)的兩條不同途徑。

　　業(yè)界巨頭推動(dòng)SoC應(yīng)用拓展

　　從狹義角度講，它是信息系統(tǒng)的芯片集成，是將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上；從廣義角度講， SoC是一個(gè)微小型系統(tǒng)，如果說中央處理器（CPU）是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界一般傾向?qū)oC定義為將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲(chǔ)器（或片外存儲(chǔ)控制接口）集成在單一芯片上，它通常是客戶定制的，或是面向特定用途的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。SoC定義的基本內(nèi)容主要表現(xiàn)在兩方面：其一是它的構(gòu)成，其二是它形成過程。系統(tǒng)級(jí)芯片的構(gòu)成可以是系統(tǒng)級(jí)芯片控制邏輯模塊、微處理器/微控制器CPU 內(nèi)核模塊、數(shù)字信號(hào)處理器DSP模塊、嵌入的存儲(chǔ)器模塊、和外部進(jìn)行通訊的接口模塊、含有ADC /DAC 的模擬前端模塊、電源提供和功耗管理模塊，對(duì)于一個(gè)無線SoC還有射頻前端模塊、用戶定義邏輯（它可以由FPGA 或ASIC實(shí)現(xiàn)）以及微電子機(jī)械模塊，更重要的是一個(gè)SoC 芯片內(nèi)嵌有基本軟件（RDOS或COS以及其他應(yīng)用軟件）模塊或可載入的用戶軟件等。

　　今年10月，英特爾公司正式向中國(guó)市場(chǎng)發(fā)布了款基于英特爾架構(gòu)（IA）的嵌入式SoC——— 英特爾EP80579集成處理器（研發(fā)代號(hào)為Tolapai）。在嵌入式領(lǐng)域，“三芯片”架構(gòu)曾被廣大用戶所接受，即將處理器、內(nèi)存子系統(tǒng)和外設(shè)子系統(tǒng)分別放置在不同的芯片上。英特爾公司Tolapai芯片工程總監(jiān)BruceFishbein認(rèn)為：“與三芯片方案相比，SoC明顯的優(yōu)勢(shì)在于能效，當(dāng)三個(gè)組件被放到了單芯片上，就可以有效避免原來三芯片解決方案中由于各個(gè)芯片間的互聯(lián)所造成的額外的能源消耗；其次，SoC與三芯片解決方案相比更具尺寸優(yōu)勢(shì)，而便攜式設(shè)備中，芯片尺寸因素尤為重要。”

　　在可編程邏輯領(lǐng)域，賽靈思公司于今年4月推出了適用于SoC設(shè)計(jì)的Virtex-5FXT器件，作為賽靈思65nmVirtex-5系列的第四款平臺(tái)，Virtex-5FXT除了提高器件性能之外，在降低系統(tǒng)成本、縮小PCB尺寸并減少元件數(shù)量等方面具有優(yōu)勢(shì)。

　　SoC的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)并不單單體現(xiàn)在硬件系統(tǒng)方面，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)魏少軍博士在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示：“SoC包括硬件和軟件兩部分，隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的發(fā)展，硬件的接口軟件、驅(qū)動(dòng)軟件及芯片專用的系統(tǒng)軟件等SoC軟件部分附加價(jià)值的增長(zhǎng)速度會(huì)越來越快，其所占的比例會(huì)越來越大。”他同時(shí)認(rèn)為，由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨著系統(tǒng)高度復(fù)雜的壓力、產(chǎn)品成本的壓力和產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間的壓力，平臺(tái)化是SoC發(fā)展非常重要的一個(gè)趨勢(shì)。

　　SiP或?qū)⒋蚱艻C產(chǎn)業(yè)格局

　　然而，SoC的發(fā)展也受到一些因素的制約。魏少軍表示，SoC研發(fā)的復(fù)雜性對(duì)知識(shí)的要求越來越高，ASIC的設(shè)計(jì)者可以只掌握某一個(gè)特定領(lǐng)域的知識(shí)，而SoC則要求設(shè)計(jì)者對(duì)系統(tǒng)有全面的了解，才能開發(fā)出適用性廣的產(chǎn)品；復(fù)雜性的增強(qiáng)同時(shí)也導(dǎo)致了研發(fā)周期的延長(zhǎng)，研發(fā)的成本也越來越高。

　　SiP在一定程度上則可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。SiP在一個(gè)封裝中組合多種IC芯片和多種電子元器件，以實(shí)現(xiàn)與SoC同等的功能。清華大學(xué)微電子所蔡堅(jiān)教授告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，SiP是指一大類技術(shù)而不是某一種具體的封裝工藝，隨著集成電路線寬逼近物理極限，SiP的重要性也凸顯出來。上世紀(jì)90年代后期，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院RaoR.Tummala教授提出了一種典型的 SiP結(jié)構(gòu)——— 單級(jí)集成模塊。

　　SiP技術(shù)在無線通信領(lǐng)域的應(yīng)用頗受業(yè)界青睞。由于商用RF（射頻）芯片很難用硅平面工藝實(shí)現(xiàn)，使得SoC技術(shù)能實(shí)現(xiàn)的集成度相對(duì)較低，性能難以滿足要求，同時(shí)由于物理層電路工作頻率高，各種匹配與濾波網(wǎng)絡(luò)含有大量無源器件，SiP的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就在這些方面充分顯示出來。SiP在封裝架構(gòu)方面允許高度的靈活性，尤其對(duì)RF應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，它還允許更低的功耗和更低的噪音，在混合與匹配IC工藝方面具有靈活性。

　　孰優(yōu)孰劣不能一概而論

　　至于SoC和SiP究竟孰優(yōu)孰劣，顯然不能一概而論。在產(chǎn)品數(shù)量大、性能高、集成度高的應(yīng)用中，SoC自然當(dāng)仁不讓；如果要求高適應(yīng)性、面市時(shí)間短、多種不同功能集成在一個(gè)封裝內(nèi)的應(yīng)用中，則SiP占有優(yōu)勢(shì)?！癝oC是做在同一種介質(zhì)材料上，相對(duì)而言其限制條件比較多，如果系統(tǒng)中的每一部分都是相同的工藝，那么SoC可以做得更小、更好?！辈虉?jiān)教授對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者解釋道，“相對(duì)于SoC而言，SiP更適合多功能化的集成。如果涉及多種功能和不同工藝的器件，SiP是更好的選擇，比如很多需要集成傳感器的系統(tǒng)就采用了SiP的方式；此外，如果要將硅器件與砷化鎵或鍺硅器件集成在一起，就必須選擇SiP。

　　對(duì)于系統(tǒng)廠商甚至IC設(shè)計(jì)公司而言，在實(shí)際應(yīng)用中到底使用SoC還是SiP有時(shí)候也難以抉擇，不過，目前已有一些公司開始為企業(yè)提供相關(guān)的咨詢服務(wù)。此外，與數(shù)字電路不同，模擬電路工藝每前進(jìn)一代，其產(chǎn)品都要重新開發(fā)設(shè)計(jì)，這也增加了產(chǎn)品開發(fā)的難度?！彼瑫r(shí)表示，創(chuàng)意電子將自身定位為化解決方案的集成電路產(chǎn)業(yè)鏈整合，對(duì)于具體的產(chǎn)品應(yīng)用到底應(yīng)該選擇SoC還是SiP，可以預(yù)先幫助客戶進(jìn)行產(chǎn)品的模擬，從性能、成本、尺寸等方面做一個(gè)估算，讓客戶進(jìn)行比較，從而做出有利的選擇。