數(shù)字化是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的根本標志；集成電路是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的產品體現(xiàn)，由最原始的開關電燈設計至復雜的網(wǎng)絡、移動通信系統(tǒng)；現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計已成為一個覆蓋各領域、專業(yè)交叉迭代的專門學科，每天均出現(xiàn)新的設計挑戰(zhàn)，剖析產品可知某領域電子系統(tǒng)設計發(fā)展狀況，應用需求是產業(yè)發(fā)展的最佳導向，產業(yè)發(fā)展導向對基礎研究產生極大的促進。反之基礎研究的成果為未來的產業(yè)、應用可提供了高效、簡潔的仿真，直接提供未來應用產品的評估、設計指南。
愛因斯坦的相對論衍生出了核、激光諸多產業(yè)及應用，JPG、MPG算法衍生出了數(shù)碼相機、VCD、DVD產品，數(shù)學模型系統(tǒng)設計、應用算法的仿真驗證與集成電路的系統(tǒng)實現(xiàn)交相輝映，在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計領域構成了一道絕佳的風景。
一、TOP Down現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的理念、方法
工欲善其事；必先利其器；正確的設計理念和設計方法是電子系統(tǒng)設計成功的重要因素。
國內一些電子系統(tǒng)設計工程師實現(xiàn)系統(tǒng)設計的模式是“積木方式”--根據(jù)功能框圖選擇采用合適的通用器件搭建系統(tǒng)。在采購到所需元器件速度、功能完全適用的前提下，“積木方式”不失為一種快捷的設計方法。
復雜的電子系統(tǒng)設計“積木方式”是難以完成的；只有使用頂層設計手段--“TOP－DOWN”才能完成；移動電話是“TOP--DOWN”電子系統(tǒng)設計的典型產物；
移動通信國家重點實驗室主任尤肖虎教授98年出任中國第三代移動通信總體組組長；主持完成了CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA的研發(fā)工作，筆者曾向尤肖虎教授請教相關話題；
筆 者： 既然是研發(fā); 為何不用DSP來實現(xiàn)？
尤肖虎： CDMA系統(tǒng)很復雜，DSP不一定能完成；用DSP研發(fā)，將來流片也必須到有DSP core的工廠才能流片。
筆者走訪移動通信國家重點實驗室，對移動通信系統(tǒng)設計有了初步了解。
搭建數(shù)學模型及仿真平臺，詳細分析各部功能、確定各部指標手機系統(tǒng)設計是基于系統(tǒng)功能、指標以算法設計、驗證、實現(xiàn)某款型號手機的設計是由專業(yè)通信公司設計完成手機的制造是在電子制造、加工廠完成
一> “TOP--DOWN”設計方法的三個重要因素
1、描述手段
描述手段是基礎，系統(tǒng)設計師的最初設計思想是從功能描述開始。首先要考慮規(guī)劃出能完成某一具體功能、滿足自己產品系統(tǒng)設計要求的某一功能模塊，利用某種方式把功能描述出來，通過功能仿真以驗證設計思路的正確性。當所設計功能滿足需要時，再考慮以何種方式完成所需要的設計，并能直接使用功能定義的描述。
2、設計方法
如何最佳搭配以實現(xiàn)功能模塊需要工程經(jīng)驗。
3、設計工具。
設計工具則是Top-Down設計的關鍵。一套完整、強大、性能卓越的設計工具，可幫助設計工工程師最大限度的發(fā)揮其設計能力。
目前較為流行的設計工具有Cadence、Synopsys、Power PCB、 P-CAD、TANGO等
二> Top-Down與傳統(tǒng)電原理圖設計方法相比的優(yōu)點：
1、完全符合設計人員的設計思路，從功能描述開始到物理實現(xiàn)的完成。
2、功能設計可完全獨立于物理實現(xiàn)
在采用傳統(tǒng)的電原理輸入方法時，不同廠商產品的結構不同，在設計一開始，工程師的設計思路就受到最終所采用器件的約束，大大限制了設計師的思路和器件選擇的靈活性。而采用Top-Down設計方法可不含有任何器件的物理信息，因此工程師可以有更多的空間去集中精力進行功能描述，設計師可以在設計過程的最后階段任意選擇或更改物理器件。
3、設計可再利用
設計結果完全可以以一種知識產權(IP-Intellectual Property)的方式作為設計師或設計單位的設計成果，應用于不同的產品設計中，做到成果的再利用。
4、易于設計的更改
使用FPGA驗證算法，設計工程師可在極短的時間內修改設計，對各種FPGA結構進行設計結果規(guī)模(門消耗)和速度(時序)的比較，選擇最優(yōu)方案。
5、設計、處理大規(guī)模、復雜電路
器件正向高集成度、深亞微米工藝發(fā)展。小規(guī)模的系統(tǒng)設計，Top-Down設計方法具有很大的幫助，而大規(guī)模的系統(tǒng)設計，Top-Down設計方法則是必不可少的手段。
6、設計周期縮短，生產率大大提高，產品上市時間提前，性能明顯提高，產品競爭力加強。
二、IC?DASIC?DSOC?DSIP是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計發(fā)展的歷程標志
“IC”(Integrated Circuit) 是集成電路的最早定義，出現(xiàn)于上世紀70年代， 后十年左右出現(xiàn)了“ASIC”(Application Specific Integrated Circuit)，90年代“SOC”(System On Chip)呈爆炸性發(fā)展，再后十年至本世紀初“SIP”(System In Package)、“MCP”(Multi Chip Package)出現(xiàn)在越來越多的場合，現(xiàn)在尚不知后十年出現(xiàn)的新叫法是什么，但有一點可以肯定；“SIP”、“MCP”一定不會是描述集成電路的最后一個詞匯。
不少新入行的工程師對“SOC”、“SIP”表示困惑，“既然片上就能實現(xiàn)系統(tǒng)；為什么芯片巨頭公司不發(fā)展SOC，卻還去重點發(fā)展SIP”？
也只能感嘆英文詞匯的表現(xiàn)力，結合發(fā)展現(xiàn)狀使用中文做進一步的補充說明
名稱 代表產品
IC--集成電路 74系列、4000系列諸邏輯器件
ASIC--具某種特定功能的集成電路 立體聲解碼、維特比糾錯芯片
SOC--片上系統(tǒng) 處理器配以部分內存、外設的芯片
SIP--封裝內的系統(tǒng) 不同種類多片裸die綁定連接后再封裝
“？？？”--封裝內的產品 SIP基礎上內置系統(tǒng)、產品全部軟硬件
電子系統(tǒng)設計的不同設計階段
“IC”--功能級：使用分離部件“拼湊”系統(tǒng)各部功能
“ASIC”--專業(yè)級：使用專用芯片設計系統(tǒng)。
“SOC”--系統(tǒng)級：直接使用系統(tǒng)芯片開發(fā)產品
“SIP”--產品級：針對產品開發(fā)產品芯片
“IC”--“ASIC”--“SOC”--“SIP”是現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的發(fā)展標志。
隨著CPU、RAM、Flash、通信系統(tǒng)、CMOS sensor等不同專業(yè)的深掘細耕， SOC分工日漸精細；目前全球無一家芯片公司有實力能將不同專業(yè)領域的SOC一統(tǒng)天下，形成了各有所長、各有所專的局面Intel、AMD： 高端CPU
Qualcomm、Nokia 移動通信
Samsung 存儲器
TI、ADI DSP
CISCO: 網(wǎng)絡產品
SIP是指將系統(tǒng)所需不同SOC及其配置芯片的裸die綁定連接后再封裝，需要具備SOC及SOC以外的系統(tǒng)設計能力；需要極高的技術儲備。
見圖示A
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近期又出現(xiàn)單片封裝內置系統(tǒng)的SIP芯片出現(xiàn)， 較之經(jīng)典SIP向前更有較大跨度，具備更高的集成度，已逼近“單芯片產品”，見下圖示
A為chip層--CPU研發(fā)、生產， 典型代表為Intel公司、AMD公司
B為BIOS層--底層驅動軟件， 代表公司有Award BIOS、Phoenix BIOS、AMI BIOS、Microid Research
C為PCB層--系統(tǒng)主板， 代表公司有IBM、Dell
D為OS層--操作系統(tǒng)， 典型代表為Microsoft公司
E為應用層--應用軟件， 各品牌、組裝電腦
