Mikä on IP -ydin?

IP -ydin on monimutkainen elektronisten piirien toiminnallinen lohko, jonka käyttö on alkuperäisen suunnittelijan lisensoitu muille yrityksille. Se on yleensä osa kokonaista prosessoria tai muuta hyvin monimutkaista integroitua piiriä. Suunnittelu on yleensä todistettu täysin testatussa tuotteessa ennen sen lisensointia. Elektroniikkainsinöörit käyttävät IP -ytimiä toteuttaakseen ainutlaatuisen logiikan ja sirumallien komponentteja nopeasti. Muistiohjain, kolmiulotteinen grafiikkayksikkö tai jopa koko prosessori voi olla IP-ydin.

Kun yritys ostaa lisenssin IP -ytimelle, se saa yleensä kaiken tarvittavan ytimen suunnitteluun, testaamiseen ja hyödyntämiseen omassa tuotteessaan. Ydinsuunnittelu toimitetaan usein laitteiston kuvauskielellä, joka on analoginen tietokoneohjelmiston kanssa. Logiikka- ja testikuvioita sekä signaalitietoja voidaan myös tarjota. Kaikki tarvittavat ohjelmistot sekä suunnittelutiedot ja dokumentaatio tunnetuista virheistä sisältyvät yleensä.

IP -ytimellä ostettuihin oikeuksiin kuuluu usein mahdollisuus muuttaa sitä tarpeen mukaan ostajan suunnittelussa. Muunneltavia ytimiä kutsutaan myös pehmeiksi ytimiksi, koska ne sisältyvät rekisterinsiirtokieleen (RTL) tai loogisiin verkkolistoihin. IP-ytimet toimitetaan joskus matalan tason transistoriasettelumuodossa. Näitä kutsutaan koviksi ytimiksi, koska lisenssinsaajat eivät voi muuttaa niitä merkittävästi. Monet sekoitetut ja analogiset mallit on toimitettu kovana ytimenä, jotta signaalin ajoitus ja fyysiset asettelut voidaan taata.

Jotkut yritykset rakentavat koko liiketoimintansa IP -ytimien suunnittelun ja lisensoinnin ympärille. Esimerkiksi ARM Holdings -prosessorit näkyvät monissa matkapuhelimissa, Global Positioning System -laitteissa ja Personal Digital Assistantissa. Yhtiö ei itse asiassa valmista siruja; se yksinkertaisesti lisensoi ne IP -ytimiksi monille muille sirunvalmistajille. Muille yrityksille IP -ytimet ovat viimeinen keino saada voittoa malleista, joita ne eivät enää käytä omissa tuotteissaan. IP -ydin tunnetaan myös henkisen omaisuuden ytimenä, koska omistaja voi lisensoida ydinsuunnittelun tekijänoikeudet ja patentit muille.

Esimerkki IP-ytimestä on PowerPC®-prosessori, jonka puolijohdevalmistajien ryhmä suunnitteli vuonna 1991. Tätä sirua käytettiin voimakkaasti erillisenä prosessorina Apple® Incorporated Macintosh® -järjestelmissä vuoteen 2005 asti. Sitä käytettiin myös usein palvelimissa ja jotkin videopelijärjestelmät. Vuoteen 2006 mennessä Apple® oli siirtynyt Intel® Corporation -piireihin ja PowerPC®: stä oli tulossa enemmän erikoisprosessori. Arkkitehtuurin hylkäämisen sijaan omistajat lisensoivat sen IP -ytimeksi monille muille yrityksille käytettäväksi suunnittelussaan.