SOC.docx
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SOC
soc
百科名片
soc
SoC的定义多种多样,由于其内涵丰富、应用范围广,很难给出准确定义。
一般说来,SoC称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。
基本信息
SoC（SystemonChip）：
片上系统
1.SoC基本概念
2.SoC技术的发展
3.SoC的发展趋势及存在问题
4.SoC技术的特点
5.SoC设计的关键技术
6.SoC的发展趋势及存在问题
7.SoC技术与应用概念
8.SoC设计方法学简介
SOC：
安全运行中心/安全管理平台
民用航空SOC系统
海运SOC箱
基本信息
SoC（SystemonChip）：
片上系统
1.SoC基本概念
2.SoC技术的发展
3.SoC的发展趋势及存在问题
4.SoC技术的特点
5.SoC设计的关键技术
6.SoC的发展趋势及存在问题
7.SoC技术与应用概念
8.SoC设计方法学简介
SOC：
安全运行中心/安全管理平台
民用航空SOC系统
海运SOC箱
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编辑本段
基本信息
SOC，或者SoC，是一个缩写，包括的意思有：
1）SoC：
SystemonChip的缩写，称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
2）SOC：
SecurityOperationsCenter的缩写，称为安全运行中心，或者安全管理平台，属于信息安全领域的词汇。
一般指以资产为核心，以安全事件管理为关键流程，采用安全域划分的思想，建立一套实时的资产风险模型，协助管理员进行事件分析、风险分析、预警管理和应急响应处理的集中安全管理系统。
3）民航SOC：
SystemOperationsCenter的缩写，指民航领域的指挥控制系统。
4）SOC：
stateofcharge的缩写，指荷电状态。
当蓄电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。
SOC=1即表示为电池充满状态。
控制蓄电池运行时必须考虑其荷电状态。
5）一个是Service-OrientedComputing，“面向服务的计算”
6）SOC（SignalOperationControl）中文名为信号操作控制器，它不是创造概念的发明，而是针对工业自动化现状提出的一种融合性产品。
它采用的技术是正在工业现场大量使用的成熟技术，但又不是对现有技术的简单堆砌，是对众多实用技术进行封装、接口、集成，形成全新的一体化的控制器。
以前需要一个集成商来做的工作，现在由一个控制器就可以完成，这就是SOC。
7）SOC（stateofcharge）在电池行业，SOC指的是充电状态。
编辑本段
SoC（SystemonChip）：
片上系统
SoC基本概念
从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲,SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器（CPU）是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。
国内外学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器（或片外存储控制接口）集成在单一芯片上,它通常是客户定制的,或是面向特定用途的标准产品。
SoC定义的基本内容主要表现在两方面:
其一是它的构成,其二是它形成过程。
系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块,对于一个无线SoC还有射频前端模块、用户定义逻辑（它可以由FPGA或ASIC实现）以及微电子机械模块,更重要的是一个SoC芯片内嵌有基本软件（RDOS或COS以及其他应用软件）模块或可载入的用户软件等。
系统级芯片形成或产生过程包含以下三个方面:
1）基于单片集成系统的软硬件协同设计和验证;
2）再利用逻辑面积技术使用和产能占有比例有效提高即开发和研究IP核生成及复用技术,特别是大容量的存储模块嵌入的重复应用等;
3）超深亚微米（UDSM）、纳米集成电路的设计理论和技术。
SoC设计的关键技术
具体地说,SoC设计的关键技术主要包括总线架构技术、IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SoC验证技术、可测性设计技术、低功耗设计技术、超深亚微米电路实现技术等,此外还要做嵌入式软件移植、开发研究,是一门跨学科的新兴研究领域。
图1是SoC设计流程的一个简单示意图。
（图一）
SoC技术的发展
集成电路的发展已有40年的历史，它一直遵循摩尔所指示的规律推进，现已进入深亚微米阶段。
由于信息市场的需求和微电子自身的发展，引发了以微细加工（集成电路特征尺寸不断缩小）为主要特征的多种工艺集成技术和面向应用的系统级芯片的发展。
随着半导体产业进入超深亚微米乃至纳米加工时代，在单一集成电路芯片上就可以实现一个复杂的电子系统，诸如手机芯片、数字电视芯片、DVD芯片等。
在未来几年内，上亿个晶体管、几千万个逻辑门都可望在单一芯片上实现。
SoC（System-on-Chip）设计技术始于20世纪90年代中期,随着半导体工艺技术的发展,IC设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上,SoC正是在集成电路（IC）向集成系统（IS）转变的大方向下产生的。
1994年Motorola发布的FlexCore系统（用来制作基于68000和PowerPC的定制微处理器）和1995年LSILogic公司为Sony公司设计的SoC,可能是基于IP（IntellectualProperty）核完成SoC设计的最早报导。
由于SoC可以充分利用已有的设计积累,显著地提高了ASIC的设计能力,因此发展非常迅速,引起了工业界和学术界的关注。
SOC是集成电路发展的必然趋势，1.技术发展的必然2.IC产业未来的发展。
SoC的发展趋势及存在问题
当前芯片设计业正面临着一系列的挑战,系统芯片SoC已经成为IC设计业界的焦点,SoC性能越来越强,规模越来越大。
SoC芯片的规模一般远大于普通的ASIC,同时由于深亚微米工艺带来的设计困难等,使得SoC设计的复杂度大大提高。
在SoC设计中,仿真与验证是SoC设计流程中最复杂、最耗时的环节,约占整个芯片开发周期的50%～80%,采用先进的设计与仿真验证方法成为SoC设计成功的关键。
SoC技术的发展趋势是基于SoC开发平台,基于平台的设计是一种可以达到最大程度系统重用的面向集成的设计方法,分享IP核开发与系统集成成果,不断重整价值链,在关注面积、延迟、功耗的基础上,向成品率、可靠性、EMI噪声、成本、易用性等转移,使系统级集成能力快速发展。
SoC技术的特点
半导体工艺技术的系统集成
软件系统和硬件系统的集成
SoC具有以下几方面的优势，因而创造其产品价值与市场需求：
降低耗电量
减少体积
增加系统功能
提高速度
节省成本
SoC设计的关键技术
具体地说,SoC设计的关键技术主要包括总线架构技术、IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SoC验证技术、可测性设计技术、低功耗设计技术、超深亚微米电路实现技术等,此外还要做嵌入式软件移植、开发研究,是一门跨学科的新兴研究领域。
SoC的发展趋势及存在问题
当前芯片设计业正面临着一系列的挑战,系统芯片SoC已经成为IC设计业界的焦点,SoC性能越来越强,规模越来越大。
SoC芯片的规模一般远大于普通的ASIC,同时由于深亚微米工艺带来的设计困难等,使得SoC设计的复杂度大大提高。
在SoC设计中,仿真与验证是SoC设计流程中最复杂、最耗时的环节,约占整个芯片开发周期的50%～80%,采用先进的设计与仿真验证方法成为SoC设计成功的关键。
SoC技术的发展趋势是基于SoC开发平台,基于平台的设计是一种可以达到最大程度系统重用的面向集成的设计方法,分享IP核开发与系统集成成果,不断重整价值链,在关注面积、延迟、功耗的基础上,向成品率、可靠性、EMI噪声、成本、易用性等转移,使系统级集成能力快速发展。
所谓SoC技术，是一种高度集成化、固件化的系统集成技术。
使用SoC技术设计系统的核心思想，就是要把整个应用电子系统全部集成在一个芯片中。
在使用SoC技术设计应用系统，除了那些无法集成的外部电路或机械部分以外，其他所有的系统电路全部集成在一起。
SoC技术与应用概念
1.系统功能集成是SoC的核心技术
在传统的应用电子系统设计中，须要根据设计要求的功能模块对整个系统进行综合，即根据设计要求的功能，寻找相应的集成电路，再根据设计要求的技术指标设计所选电路的连接形式和参数。
这种设计的结果是一个以功能集成电路为基础，器件分布式的应用电子系统结构。
设计结果能否满足设计要求不仅取决于电路芯片的技术参数，而且与整个系统PCB版图的电磁兼容特性有关。
同时，对于须要实现数字化的系统，往往还须要有单片机等参与，所以还必须考虑分布式系统对电路固件特性的影响。
很明显，传统应用电子系统的实现，采用的是分布功能综合技术。
对于SoC来说，应用电子系统的设计也是根据功能和参数要求设计系统，但与传统方法有着本质的差别。
SoC不是以功能电路为基础的分布式系统综合技术。
而是以功能IP为基础的系统固件和电路综合技术。
首先，功能的实现不再针对功能电路进行综合，而是针对系统整体固件实现进行电路综合，也就是利用IP技术对系统整体进行电路结合。
其次，电路设计的最终结果与IP功能模块和固件特性有关，而与PCB板上电路分块的方式和连线技术基本无关。
因此，使设计结果的电磁兼容特性得到极大提高。
换句话说，就是所设计的结果十分接近理想设计目标。
2.固件集成是SoC的基础设计思想
在传统分布式综合设计技术中，系统的固件特性往往难以达到最优，原因是所使用的是分布式功能综合技术。
一般情况下，功能集成电路为了满足尽可能多的使用面，必须考虑两个设计目标：
一个是能满足多种应用领域的功能控制要求目标；另一个是要考虑满足较大范围应用功能和技术指标。
因此，功能集成电路（也就是定制式集成电路）必须在I/O和控制方面附加若干电路，以使一般用户能得到尽可能多的开发性能。
但是，定制式电路设计的应用电子系统不易达到最佳，特别是固件特性更是具有相当大的分散性。
对于SoC来说，从SoC的核心技术可以看出，使用SoC技术设计应用电子系统的基本设计思想就是实现全系统的固件集成。
用户只须根据需要选择并改进各部分模块和嵌入结构，就能实现充分优化的固件特性，而不必花时间熟悉定制电路的开发技术。
固件基础的突发优点就是系统能更接近理想系统，更容易实现设计要求。
3.嵌入式系统是SoC的基本结构
在使用SoC技术设计的应用电子系统中，可以十分方便地实现嵌入式结构。
各种嵌入结构的实现十分简单，只要根据系统需要选择相应的内核，再根据设计要求选择之相配合的IP模块，就可以完成整个系统硬件结构。
尤其是采用智能化电路综合技术时，可以更充分地实现整个系统的固件特性，使系统更加接近理想设计要求。
必须指出，SoC的这种嵌入式结构可以大大地缩短应用系统设计开发周期。
4.IP是SoC的设计基础
传统应用电子设计工程师面对的是各种定制式集成电路，而使用SoC技术的电子系统设计工程师所面对的是一个巨大的IP库，所有设计工作都是以IP模块为基础。
SoC技术使应用电子系统设计工程师变成了一个面向应用的电子器件设计工程师西叉欧。
由此可见，SoC是以IP模块为基础的设计技术，IP是SoC应用的基础。
5.SoC技术中的不同阶段
用SoC技术设计应用电子系统的几个阶段如图1所示。
在功能设计阶段，设计者必须充分考虑系统的固件特性，并利用固件特性进行综合功能设计。
当功能设计完成后，就可以进入IP综合阶段。
IP综合阶段的任务利用强大的IP库实现系统的功能I。
P结合结束后，首先进行功能仿真，以检查是否实现了系统的设计功能要求。
功能仿真通过后，就是电路仿真，目的是检查IP模块组成的电路能否实现设计功能并达到相应的设计技术指标。
设计的最后阶段是对制造好的SoC产品进行相应的测试，以便调整各种技术参数，确定应用参数。
SoC设计方法学简介
1、设计重用技术
数百万门规模的系统级芯片设计，不能一切从头开始，要将设计建立在较高的层次上。
需要更多地采用IP复用技术，只有这样，才能较快地完成设计，保证设计成功，得到价格低的SoC，满足市场需求。
设计再利用是建立在芯核（CORE）基础上的，它是将己经验证的各种超级宏单元模块电路制成芯核，以便以后的设计利用。
芯核通常分为三种，一种称为硬核，具有和特定工艺相连系的物理版图，己被投片测试验证。
可被新设计作为特定的功能模块直接调用。
第二种是软核，是用硬件描述语言或Ｃ语言写成，用于功能仿真。
第三种是固核（firmcore），是在软核的基础上开发的，是一种可综合的并带有布局规划的软核。
目前设计复用方法在很大程度上要依靠固核，将ＲＴＬ级描述结合具体标准单元库进行逻辑综合优化，形成门级网表，再通过布局布线工具最终形成设计所需的硬核。
这种软的ＲＴＬ综合方法提供一些设计灵活性，可以结合具体应用，适当修改描述，并重新验证，满足具体应用要求。
另外随着工艺技术的发展，也可利用新的库重新综合优化、布局布线、重新验证以获得新工艺条件下的硬核。
用这种方法实现设计再利用和传统的模块设计方法相比其效率可以提高２－３倍，因此，0.35um工艺以前的设计再利用多用这种ＲＴＬ软核
2、综合方法实现
随着工艺技术的发展，深亚微米（DSM）使系统级芯片更大更复杂。
这种综合方法将遇到新的问题，因为随着工艺向0.18um或更小尺寸发展，需要精确处理的不是门延迟而是互连线延迟。
再加之数百兆的时钟频率，信号间时序关系十分严格，因此很难用软的ＲＴＬ综合方法达到设计再利用的目的。
建立在芯核基础上的系统级芯片设计，使设计方法从电路设计转向系统设计，设计重心将从今天的逻辑综合、门级布局布线、后模拟转向系统级模拟，软硬件联合仿真，以及若干个芯核组合在一起的物理设计。
迫使设计业向两极分化，一是转向系统，利用ＩＰ设计高性能高复杂的专用系统。
另一方面是设计模Ｍ下的芯核，步入物理层设计，使模樱托竞说男能更好并可预测。
3、低功耗的设计技术
系统级芯片因为百万门以上的集成度和数百兆时钟频率下工作，将有数十瓦乃至上百瓦的功耗。
巨大的功耗给使用封装以及可靠性方面都带来问题，因此降低功耗的设计是系统级芯片设计的必然要求。
设计中应从多方面着手降低芯片功耗。
编辑本段
SOC：
安全运行中心/安全管理平台
一、SOC一词的起源
SOC（SecurityOperationsCenter）是一个外来词。
而在国外，SOC这个词则来自于NOC（NetworkOperationCenter，即网络运行中心）。
NOC强调对客户网络进行集中化、全方位的监控、分析与响应，实现体系化的网络运行维护。
随着信息安全问题的日益突出，安全管理理论与技术的不断发展，需要从安全的角度去管理整个网络和系统，而传统的NOC在这方面缺少技术支撑，于是，出现了SOC的概念。
不过，至今国外都没有形成统一的SOC的定义。
维基百科也只有基本的介绍：
SOC（SecurityOperationsCenter）是组织中的一个集中单元，在整个组织和技术的高度处理各类安全问题。
SOC具有一个集中化的办公地点，有固定的运维管理人员。
国外各个安全厂商和服务提供商对SOC的理解也差异明显。
二、SOC产生的动因
为了不断应对新的安全挑战，企业和组织先后部署了防火墙、UTM、入侵检测和防护系统、漏洞扫描系统、防病毒系统、终端管理系统，等等，构建起了一道道安全防线。
然而，这些安全防线都仅仅抵御来自某个方面的安全威胁，形成了一个个“安全防御孤岛”，无法产生协同效应。
更为严重地，这些复杂的IT资源及其安全防御设施在运行过程中不断产生大量的安全日志和事件，形成了大量“信息孤岛”，有限的安全管理人员面对这些数量巨大、彼此割裂的安全信息，操作着各种产品自身的控制台界面和告警窗口，显得束手无策，工作效率极低，难以发现真正的安全隐患。
另一方面，企业和组织日益迫切的信息系统审计和内控要求、等级保护要求，以及不断增强的业务持续性需求，也对客户提出了严峻的挑战。
针对上述不断突出的客户需求，从2000年开始，国内外陆续推出了SOC（SecurityOperationsCenter）产品。
目前国内的SOC产品也称为安全管理平台，由于受到国内安全需求的影响，具有很强的中国特色。
三、SOC的定义
一般地，SOC被定义为：
以资产为核心，以安全事件管理为关键流程，采用安全域划分的思想，建立一套实时的资产风险模型，协助管理员进行事件分析、风险分析、预警管理和应急响应处理的集中安全管理系统。
本质上，SOC不是一款单纯的产品，而是一个复杂的系统，他既有产品，又有服务，还有运维（运营），SOC是技术、流程和人的有机结合。
SOC产品是SOC系统的技术支撑平台，这是SOC产品的价值所在，我们既不能夸大SOC产品的作用，也不能低估他的意义。
这就好比一把好的扫帚并不意味着你就天然拥有干净的屋子，还需要有人用它去打扫房间。
四、SOC在信息安全产业的地位
如果我们把信息安全产业分为产品和服务两个部分，那么SOC产品位于信息安全产品市场金字塔的顶端。
SOC产品是所有安全产品的集大成者。
SOC产品不是取代原有的安全产品，而是在这些安全产品之上，面向客户，从业务的角度构建了一个一体化的安全管理运行的技术集成平台。
信息安全产业是一个极速发展变化的产业，SOC的内涵和外延也会不断的更新，但是SOC产品在整个信息安全产品结构中的顶层地位始终不会改变。
五、国外SOC的发展现状
如前所述，国外的SOC并没有明确的定义，其发展轨迹可以从产品和服务两个维度来看。
（1）SOC产品
国外鲜见以SOC命名的产品，SOC更多地是与服务挂钩的。
国外产品厂商使用了SIEM（SecurityInformationandEventManagement，安全信息与事件管理）这个词来代表SOC产品，以示产品与服务的区隔。
必须指出的是，SIEM产品与我们理解的SOC产品是有区别的，SIEM产品是SOC的核心产品，但不是全部。
根据Gartner2008年关于信息安全的HypeCycle曲线分析显示，全球安全管理平台市场趋于成熟，还有不到两年（从2009年开始计算）就将成为业界主流产品。
Gartner公司2009年安全信息和事件管理（SIEM）幻方图显示，全球SIEM市场在2008年增长了30%，整体收入达到了约10亿美元。
（2）SOC服务
SOC服务是指MSSP（ManagedSecurityServiceProvider，可管理安全服务提供商）以SOC为技术支撑为客户提供安全服务。
这里，客户感受到的只是安全服务，而非SOC本身。
从SOC发展至今，国外更多地将SOC与服务联系在了一起，这与国外（主要是欧美）信息安全发展的水平和客户对安全的认知水平有密切关系。
根据Gartner公司《2008年下半年北美MSSP幻方图》显示，北美市场2007年的营收大约是5.7亿美元，预计在2008年全年会有15%的增长。
六、中国的SOC发展现状
SOC这个概念，自传入中国起，就深深的烙下了中国特色。
由于信息安全产业和需求的特殊性使然，由于中国网络与安全管理理念、制度、体系、机制的落后使然。
中国SOC的引入和发展与国外的情况有一个很大的不同，就是国内在提出SOC的时候，除了电信、移动、民航、金融等高度信息化的单位，大部分企业和组织连NOC都没有建立起来。
于是，国内SOC的发展依据行业的不同出现了截然不同的发展轨迹。
电信、移动、民航、金融等单位较早的建立了NOC，对SOC的认识过程与国外基本保持一致。
其他企业和组织则对SOC认识模糊，从而更加讲求实效。
这两类客户对于SOC的需求和期望是截然不同的，后者在需求的广度上超过了前者，因而用电信、移动、金融领域的SOC反而难以满足政府等企事业单位客户的需求。
SOC在国内也有两个发展维度，产品和服务。
（1）SOC产品
在国内，一般把SOC产品称为安全管理平台，但是，公安部的《安全管理平台产品检测规范》并没有真正涵盖现在SOC的全部内容。
国内的安全管理平台具有狭义和广义两个定义。
狭义上，安全管理平台重点是指对安全设备的集中管理，包括集中的运行状态监控、事件采集分析、安全策略下发。
而广义的安全管理平台则不仅针对安全设备进行管理，还要针对所有IT资源，甚至是业务系统进行集中的安全管理，包括对IT资源的运行监控、事件采集分析，还包括风险管理与运维等内容。
这也是SOC的一般定义。
赛迪顾问（CCIDConsulting）于2007年开始首次在其信息安全产品市场分析报告中对SOC产品进行分析，目前已经连续两年进行了相关研究。
（2）SOC服务
在国内，SOC服务始终处于萌芽状态，与国外的如火如荼形成了鲜明的对比。
这是国内信息安全产业发展整体所处的阶段所致。
最后，无论SOC如何在国内发展，这个概念已经渐渐为业界所认同，也得到了客户的认可。
随着国内信息安全水平的提升，信息安全产、学、研都纷纷加大了对它的关注度。
七、SOC2.0：
安全管理平台发展的新阶段
随着客户业务的深化和行业需求的清晰，传统SOC理念和技术的局限性逐渐凸现出来，主要体现在三个方面：
首先，在体系设计方面，传统SOC围绕资产进行功能设计，缺乏对业务的分析。
其次，在技术支持方面，传统SOC缺少全面的业务安全信息收集。
最后，在实施过程方面，传统SOC实施只考虑安全本身，没有关注客户业务。
以资产为核心、缺乏业务视角的软肋使得传统SOC不能真正满足客户更深层次的需求。
对于用户而言，真正的安全不是简单的设备安全，而是指业务系统安全。
IT资源本身的安全管理不是目标，核心需求是要保障IT资源所承载的业务的可用性、连续性、以及安全性，因为业务才是企业和组织的生命线。
要保障业务安全，就要求为用户建立一套以业务为核心的管理体系，从业务的角度去看待IT资源的运行和安全。
如果把传统的SOC称为SOC1.0，那么面向业务的SOC就可以称作SOC2.0。
SOC2.0的定义：
SOC2.0是一个以业务为核心的、一体化的安全管理系统。
SOC2.0从业务出发，通过业务需求分析、业务建模、面向业务的安全域和资产管理、业务连续性监控、业务价值分析、业务风险和影响性分析、业务可视化等各个环节，采用主动、被动相结合的方法采集来自企业和组织中构成业务系统的各种IT资源的安全信息，从业务的角度进行归一化、监控、分析、审计、报警、响应、存储和报告。
SOC2.0以业务为核心，贯穿了信息安全管理系统建设生命周期从调研、部署、实施到运维的各个阶段。
SOC2.0的价值就在于确保IT可靠、安全地与客户业务战略一致，促使客户有效地利用信息资源，降低运营风险。
八、SO
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