¿Qué es un núcleo IP (propiedad intelectual) en VLSI?

Un núcleo de IP (propiedad intelectual) es un bloque de lógica o datos que se utiliza para hacer un arreglo de compuerta programable de campo FPGA o ASIC de circuito integrado de aplicación específica para un producto. Como elementos esenciales de la reutilización del diseño , los núcleos IP son parte de la tendencia creciente de la industria EDA de automatización del diseño electrónico hacia el uso repetido de componentes previamente diseñados. Idealmente, un núcleo IP debería ser completamente portátil, es decir, capaz de insertarse fácilmente en cualquier tecnología de proveedor o metodología de diseño. El receptor / transmisor asíncrono universal (UART), las unidades de procesamiento central (CPU), los controladores Ethernet, el bus serie universal (USB) y las interfaces PCI son ejemplos de núcleos IP.

Los núcleos IP se dividen en una de tres categorías: núcleos duros , núcleos firmes o núcleos blandos . Los núcleos duros son manifestaciones físicas del diseño de IP. Estos son los mejores para aplicaciones plug-and-play, y son menos portátiles y flexibles que los otros dos tipos de núcleos. Al igual que los núcleos duros, los núcleos firmes (a veces llamados semiduros ) también transportan datos de ubicación, pero son configurables para diversas aplicaciones. El más flexible de los tres núcleos blandos existe como una lista de red (una lista de las puertas lógicas y las interconexiones asociadas que forman un Circuito Integrado) o un código de lenguaje de descripción de hardware ( HDL ).

Referencia: núcleo de propiedad intelectual de semiconductores – Wikipedia

Una propiedad intelectual (IP) en VLSI es una unidad reutilizable de lógica o funcionalidad o una celda o un diseño de diseño que normalmente se desarrolla con la idea de otorgar licencias a múltiples proveedores para usarlos como bloques de construcción en diferentes diseños de chips.

En la era actual de los diseños de CI, cada vez se integran más funciones del sistema en chips individuales (diseños de Sistema en Chip / SOC). En estos diseños SOC, estos núcleos / bloques IP prediseñados son cada vez más importantes. Esto se debe a que la mayoría de los diseños SOC tienen un microprocesador estándar y muchas funciones del sistema que están estandarizadas y, por lo tanto, si se diseñan una vez, pueden reutilizarse en varios diseños.

Consulte el siguiente diagrama (Referencia wikipedia) y podrá ver que muchos de los componentes son protocolos y diseños estandarizados, por ejemplo, los protocolos de bus ARM como AHB, APB, los diseños como Ethernet, SPI, USB, núcleo UART, etc. Todos estos pueden se puede diseñar de forma independiente como núcleos / bloques IP y se puede licenciar para múltiples casas de diseño y para diferentes diseños.

Los núcleos IP generalmente tienen licencia como núcleos Soft IP o núcleos Hard IP

Los núcleos IP suaves son bloques IP que generalmente se ofrecen como modelos RTL sintetizables. Estos se desarrollan en uno de los lenguajes de descripción de hardware como SystemVerilog o VHDL.

A veces, los núcleos IP también se sintetizan y se proporcionan como una lista de red genérica de nivel de puerta que luego se puede asignar a cualquier tecnología de proceso. Esto también se incluye en los núcleos Soft IP. La ventaja de los núcleos Soft IP es que estos pueden ser personalizados en el flujo de ubicación y enrutamiento de back-end por un consumidor para mapear cualquier tecnología de proceso.

Los núcleos de IP rígidos, por otro lado, se ofrecen como diseños de diseño en un formato de diseño como GDS, que se asigna a una tecnología de proceso y un consumidor puede colocarlo directamente en el diseño final del chip. Estos núcleos no se pueden personalizar para diferentes tecnologías de proceso.

En general, los núcleos de lógica digital se desarrollan y se licencian como núcleos Soft IP . por ejemplo: una IP de controlador DRAM, IP de MAC de Ethernet, IP de protocolo de bus AMBA, etc.

Los diseños de lógica de señal analógica y mixta para serdes, PLL, ADC o DAC, lógica de capa Phy para DDR, PCIE, etc. generalmente se desarrollan y se licencian como núcleos de IP dura.

Otro concepto relacionado es Verificación de IP (VIP) para el cual puede consultar la siguiente respuesta Respuesta de Ramdas Mozhikunnath a ¿Cuál es la diferencia entre Verificación de Propiedad Intelectual (VIP) y Propiedad Intelectual (IP) en VLSI?

Los núcleos IP son diseños portátiles que se pueden reutilizar para diseñar sistemas grandes.
Por ejemplo, si desea diseñar una ALU, necesita un sumador, un multiplicador y otras unidades aritmáticas y lógicas diseñadas por usted. Ahora puede tomar un sumador y multiplicador previamente diseñado y agregarlos a sus unidades aritmáticas y lógicas diseñadas. Que completará su ALU. La ventaja de este núcleo de IP sumador y multiplicador es que no tiene que diseñarlos, simplemente lo tomó de alguien y lo reutilizó. Aquí sumador y multiplicador son núcleos IP.

Espero que hayas entendido.

El núcleo IP es una unidad reutilizable de diseño de diseño de lógica, celda o chip que es propiedad intelectual de una de las partes. Los núcleos de IP pueden tener licencia para otra parte o pueden ser propiedad y ser utilizados por una sola parte. El término se deriva de la licencia de la patente y / o el código fuente de los derechos de autor que existen en el diseño. Los núcleos IP se pueden usar como bloques de construcción dentro de los diseños de chips ASIC o los diseños lógicos FPGA.
Un núcleo de IP (propiedad intelectual) es un bloque de lógica o datos que se utiliza para hacer una matriz de compuerta programable en campo (FPGA) o un circuito integrado específico de aplicación (ASIC) para un producto.

El Sr. Ramdas Mozhikunnath ha proporcionado buenos detalles.
Aparte de eso, hay un núcleo IP más llamado núcleo IP firme.
Es algo entre Hard Ip y Soft IP.
Puede leer (Sección 3.7) de mi trabajo aquí mismo:
http://aircconline.com/vlsics/V6