一、SiP简介

1、集成电路生产工艺简介
Wafer： 集成电路生产线出来的产品为“wafer”（晶圆），按其直径大小不同分为6英寸、8英寸、12英寸，现在主流为8英寸和12英寸wafer。
Die： 每个wafer上规则排列着许多相同的单元，将其磨削、切割后称之为“die”，即俗称之“裸片”
Chip： die经过测试、封装后成为chip，即芯片，也叫集成电路。
　　 目前；封装后芯片体积约为die体积的数十倍～数百倍。
2、什么是SiP芯片
SiP（System in Package）中文意即“封装内的系统”
随着CPU、RAM、Flash、通信系统、CMOS sensor诸不同专业的深掘细耕，功能各异的集成电路分工日渐精细；目前全球无一家芯片公司有实力能将不同专业领域的SOC一统天下，形成了各有所长、各有所专的局面

  1. Intel、AMD：　　　　高端CPU芯片
  2. Qualcomm、Nokia 　　移动通信芯片
  3. Samsung　　　　　　 存储器芯片
  4. TI、ADI　　　　　　 DSP芯片
  5. CISCO: 　　　　　　 网络产品芯片

一部手机的通信芯片为A公司产品，CPU可能为B公司产品；内存可能为C公司产品；摄像头可能为D公司产品；解码器可能为E公司产品……
SIP芯片（五层die）叠层封装实物照片
SiP芯片：将电子系统或产品需要的功能部件die集成在一个封装内的芯片。
二、凯达电子SIP芯片

2004年 6月研发成功64 bit RISC CPU后，成功运转Win CE
2005年10月研制成功64位嵌入式SIP集成电路芯片。
计算机系统的构成：
A为chip层——CPU研发、生产， 代表公司为Intel公司、AMD公司
B为BIOS层——底层驱动软件，　代表公司有Award BIOS、Phoenix BIOS、AMI BIOS
C为PCB层——系统主板，　　　 代表公司有IBM、Dell
D为OS层——操作系统，　　　　代表公司为Micro Soft公司
E为应用层——应用软件，　　　办公、绘图、财务软件等
 　　 凯达电子研制的SiP芯片中集成了64位RISC CPU SoC、SDRAM、Nand Flash、Nor Flash、显示驱动，直接构成一个嵌入式系统基本硬件配置。同时为了方便应用产品开发，在系统内可预先内置BIOS软件和Windows CE.Net、Linux、eCos等操作系统软件及应用软件。一颗SiP芯片就是一个嵌入式计算机应用系统。
三、SIP对电子系统设计将产生深远影响
  1. 体积更小
  2. 功耗更低
  3. 速度更快
  4. 功能更强

一> SIP将大幅降低产品成本

  1. SIP将应用设计所必须的共性元器件集成在芯片内，采购成本低于各不同应用开发商采购成本
  2. SIP极高的集成度大幅降低各不同应用开发商的加工成本
  3. SIP使得应用设计高密度线路板大幅减少
  4. 维护成本降低——芯片的可靠性永远高于PCB

二> SIP将大幅降低开发门槛
　　 SIP将设计难度最大的硬件系统（软件）在芯片内置，用户接口仅为应用级的软硬件，使得过去必须高水平研发工程师才能完成的设计工作变为普通常规设计，将有更多的参与者加入到应用设计行列。
三> SIP将大幅缩短产品周期
　　 高端SOC开发一般要如下过程
硬件开发

  1. 熟悉硬件资料
  2. 购买开发工具
  3. 设计系统原理图
  4. 设计PCB板图
  5. 制板
  6. 焊接
  7. 调试

软件开发

  1. 熟悉软件资料
  2. 购买软件开发工具
  3. 编写驱动软件
  4. 移植操作系统
  5. 编写应用软件
  6. 调试系统
    使用SIP主要开发工作为12、13项；硬软件设计开发工作大为简化。
四、凯达SIP芯片性能指标
  1. 高性能64 bit RISC CPU
  2. 4个串口（UART）
  3. USB接口（Host/slave）
  4. 网络接口（10M/100M Ethernet）
  5. PCMCIA
  6. 税控专用加密卡接口(7816)
  7. 8×8bitGPIO
  8. 64MB～2GB SDRAM（用户可选容量）
  9. 64MB～2GB Nand Flash（用户可选容量）
  10. 2MB～1GB Nor Flash
  11. 2路音频（Audio）接口
  12. LCD/CRT显示驱动接口（直接连接VGA显示器）
  13. PS/2鼠标、键盘接口
  14. 可预装嵌入式操作系统（Windows CE、Linux、eCos等可选）
  15. 预装Boot loader
  16. 可预装应用软件系统。

(1) SOC 64-bit Processor
    采用64位RISC CPU，支持64位数据运算，拥有优化的5级流水线、16K指令cache和8K数据cache， 32位外部总线接口，可直接支持2GB的SDRAM。

(2) SDRAM controller
    SiP支持SDR SDRAM总线操作，拥有32位数据总线宽度和16位可编程更新计数器，支持16Mb, 64Mb, 128Mb, 256Mb, 512Mb SDRAM (X4, X8, X16, X32)

(3) USB
    SiP拥有USB 总线的通用接口，USB-HOST主机设备方式,支持各种常用的USB设备。

(4) General purpose I/O unit (GPIO)
    SiP芯片GPIO共有48个，可作各种用途

(5) Serial interface unit (SIU)
    SiP内置四个串行端口，这些端口能够将将串行接收数据转换成并行数据，也可以将并行发送数据转换成串行数据。

(6) Flash controller
    SiP支持大容量Flash数据存取操作，直接支持16G的Nand Flash

(7) 10/100M Ethernet
    SiP内置网络芯片，能通过网络端口接收、发送数据，支持10M/100M 以太网络通讯

(8) LCD/HS Display Control
    SiP支持LCD和HS高速显示控制，通过改变内部寄存器相关设定控制LCD及高速总线地址操作

(9) Audio I2S Control
    SiP通过I2S控制(I2SC) 功能模块，立体声频串行接口(I2S)是一个针对数字立体声音频的协议。

(10) PCMCIA
    SiP支持PCMCIA个人计算机存储卡标准PCMCIA 2.1和JEIDA 4.1，支持八位和十六位个人计算机存储卡接口，具有个人计算机存储卡动态指示器。

(11) 税控专用加密卡
    SiP税控专用加密卡接口（SCI）遵守ISO7816标准，包括一个可编程的计数器用来产生基本的时间单元（ETUS）。

电性能：
供电电压：3.3V±0.3V、1.8V±0.2V
工作频率：33MHz～200MHz
工作温度：0℃~70℃
功　　耗：200mW～2W
封　　装：425BGA