

20世紀90年代后,進一步開始了從“集成電路”級設計不斷轉向“集成系統”級設計。目前已進入單片系統SOC(Systemo-nachip)設計階段,并開始進入實用階段。這種設計方法不是把系統所需要用到的所有集成電路簡單地二次集成到1個芯片上,如果這樣實現單片系統,是不可能達到單片系統所要求的高密度、高速度、高性能、小體積、低電壓、低功耗等指標的,特別是低功耗要求。單片系統設計要從整個系統性能要求出發,把微處理器、模型算法、芯片結構、外圍器件各層次電路直至器件的設計緊密結合起來,并通過建立在理念上的系統軟件和硬件的協同設計,在單個芯片上完成整個系統的功能。有時也可能把系統做在幾個芯片上。因為,實際上并不是所有的系統都能在一個芯片上實現的;還可能因為實現某種單片系統的工藝成本太高,以至于失去商業價值。目前,進入實用的單片系統還屬簡單的單片系統,如智能IC卡等。但幾個著名的半導體廠商正在緊鑼密鼓地研制和開發像單片PC這樣的復雜單片系統。
單片系統的設計如果從零開始,這既不現實也無。因為除了設計不成熟、未經過時間考驗,其系統性能和質量得不到保證外,還會因為設計周期太長而失去商業價值。
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