Өнім атрибуттары

Микрожартылай

Штаб-пәтері Ирвин қаласында (Калифорния штаты) орналасқан Microsemi корпорациясы қуат көздерін басқаратын және басқаратын немесе реттейтін, өтпелі кернеудің жоғарылауынан қорғайтын және тасымалдайтын жоғары өнімді аналогты және аралас сигналды интегралды схемалар мен сенімділігі жоғары жартылай өткізгіштердің жетекші дизайнері, өндірушісі және маркетологы болып табылады. , сигналдарды қабылдау және күшейту.

Microsemi өнімдері өнімділік пен сенімділікті арттыру, батареяларды оңтайландыру, өлшемдерді азайту және тізбектерді қорғау арқылы тұтынушы дизайнын жақсартатын дербес компоненттер мен интегралды схема шешімдерін қамтиды.қолданбалар.

Microsemi-де FPGA-ға кіріспе

Microsemi 2010 жылы Actel-ді сатып алды, бұл Microsemi-дің FPGA-сын үш онжылдық жасады.Actel компаниясының FPGA құрылғылары соңғы онжылдықта 300-ден астам ғарыштық бағдарламаларда сәтті қолданылды, бұл Actel FPGAs сөзсіз сенімді екенін дәлелдеді.

Сақтандырғышқа қарсы құрылғылар негізінен әскери нарыққа арналған және азаматтық нарыққа ашық емес, сондықтан Actel туралы әсер 2002 жылға дейін оның инновациялық Flash негізіндегі FPGA-лары енгізілгенге дейін әрқашан түсініксіз болды, содан бері ол біртіндеп жасалған Actel құпиясын ашты. оның азаматтық нарыққа баратын жолы және барлығына белгілі.Бірінші Flash архитектурасы FPGA ProASIC болды, оның бір чипті сипаттамалары CPLD-ге баламалы және төмен қуат тұтынуы және CPLD-тен жоғары сыйымдылық сипаттамалары әзірлеуші ​​инженерлердің мақтауына ие болды, және барған сайын көбірек адамдар бастапқы CPLD және FPGA-ны ауыстыру үшін Flash архитектурасын FPGA пайдаланады SRAM FPGA.

Қоғамның қажеттіліктері өзгеретіндіктен, Actel өзінің FPGA технологиясын үнемі жетілдіріп, FPGA функциялары мен ішкі ресурстарын үнемі жетілдіріп, байытып отырады және 2005 жылы Actel Flash архитектурасының FPGA үшінші буынын – ProASIC3/E шығарды.ProASIC3/E сәтті іске қосылуы дамудың жаңа толқынын жариялады.ProASIC3/E сәтті іске қосылуы FPGA арасындағы жаңа «шайқас» болды.ProASIC3/E отбасы тұтынушыларға, автомобильдерге және басқа да шығынды қажет ететін қосымшаларға арналған толық мүмкіндіктері бар, арзан FPGA-ға күшті нарық сұранысына жауап ретінде жасалған.Төменде Actel өнімдері берілген.

Fusion: SoC-ті шындыққа айналдыру үшін 12-биттік AD, Flash жады, RTC және басқа компоненттерді біріктіретін аналогтық функционалдығы бар саладағы бірінші FPGA.

IGLOO: ең аз қуат тұтынуы 5 мкВт-қа дейін болатын және жедел жады мен регистрлердің күйі сақталатын бірегей жарқылы бар өте төмен қуатты FPGA *Мұздату ұйқы режимі.

IGLOO2: IGLOO негізінде оңтайландырылған енгізу/шығару, енгізу/шығару порттарының керемет санын, Smitter триггер кірістерін қолдауды, ыстық қосылымды және басқа мүмкіндіктерді ұсынады.

ProASIC3L: ProASIC3-тің жоғары өнімділігін ғана емес, сонымен қатар аз қуат тұтынуды да ұсынады.

Nano: ең аз статикалық қуат тұтынуы 2 мкВт, ультра шағын 3мм*3мм пакеті және 0,46 АҚШ доллары болатын тым төмен бастапқы бағасы бар саладағы ең аз қуат тұтынатын FPGA.

Бұл сериялардың барлығы Actel үшінші буындағы Flash архитектурасының FPGA бөлігі болып табылады, олардың әртүрлі мүмкіндіктері әртүрлі нарықтардың қажеттіліктерін қанағаттандыра алады және пайдаланушыларға өз өнімдерінің бәсекеге қабілеттілігін арттыру үшін кең ауқымды опциялар мен күтпеген әсерлер бере алады.Actel үшінші буындағы Flash архитектурасының FPGA құрылғыларының қызықты мүмкіндіктерін қарастырайық.

Polarfire FPGA отбасы

Microsemi компаниясының PolarFire FPGA құрылғылары – 28 нм ұшпайтын процесс технологиясы, орташа тығыздық және ең аз қуат тұтынуы, біріктірілген ең төмен қуатты FPGA архитектурасы, ең аз қуатты 12,7 Гбит/с трансивер, кірістірілген төмен қуатты қос PCI Express бар бесінші буынның ұшпа емес FPGA құрылғылары. Gen2 (EP/RP), сондай-ақ қосымша деректерді қорғау құрылғылары және біріктірілген төмен қуатты шифрлау бірлескен процессоры.481K логикалық ұяшықтарға дейін, жұмыс кернеуі 1,0В-1,05В және коммерциялық (0°C – 100°C) және өнеркәсіптік (-40°C – 100°C) жұмыс температураларымен Microsemi компаниясының FPGA өнім желісі кең, және PolarFire іске қосылуы оның FPGA үшін әлеуетті нарығын $2,5 миллиард орташа тығыздықтағы құрылғылар нарығына дейін кеңейтеді.

Неліктен Microsemi FPGA пайдалану керек?

1 Жоғары қауіпсіздік

Actel Flash архитектурасының FPGA қауіпсіздігі 3 қорғаныс қабатында көрінеді.

Бірінші қабат қорғаныстың физикалық қабатына жатады, Actel үшінші буындағы Flash архитектурасының транзисторлары FPGA 7 металл қабатымен қорғалған, металл қабатын жою кері инженерияға қол жеткізу өте қиын (белгілі бір құралдар арқылы металды жою үшін). ішкі транзисторлардың ауысу күйін көру және осылайша дизайнды жаңғырту үшін қабат);Flash FPGA тұрақты емес, сыртқы конфигурация чипі қажет емес, бір чип, конфигурациялау процесі кезінде деректер ағынын ұстап қалудан қорықпай қосуға және іске қосуға болады.

Екінші қабат - Flash Lock шифрлау технологиясы, аты айтып тұрғандай ол Flash ұяшықтарына құлыптау әсері болып табылады.Бұл 128-биттік шифрлау алгоритмі, ол шифрлау үшін чипке кілтті жүктеп алу арқылы чипте рұқсат етілмеген операцияларды болдырмайды және кілтсіз чипті бағдарламалауға, өшіруге, тексеруге және т.б. мүмкін емес. Екінші қабат - Flash Lock шифрлауы. шифрлау үшін чипке кілтті жүктеп алу арқылы чипте рұқсат етілмеген операцияларды болдырмайтын 128 биттік шифрлау алгоритмі болып табылатын технология.

Үшінші деңгей – құпия және жалпыға қолжетімді ақпаратты қорғау үшін АҚШ үкіметтік мекемелері пайдаланатын АҚШ Федералды Ақпаратты өңдеу стандарттарының (FIPS) 192 құжатына сәйкес келетін шифрлау алгоритмі, халықаралық стандартты AES шифрлау алгоритмі арқылы бағдарламалау файлдарын шифрлайтын технология.Алгоритмде шамамен 7,2 x 1016 кілтті қамтамасыз ететін бұрынғы DES стандартындағы 56 биттік кілт өлшемімен салыстырғанда шамамен 3,4 x 1038 128 биттік кілттер болуы мүмкін.2000 жылы Ұлттық стандарттар және технологиялар институты (NIST) 1977 жылғы DES стандартының орнына шифрлау сенімділігін айтарлықтай арттыра отырып, AES стандартын қабылдады.NIST егер есептеу жүйесі 56 биттік DES кілтін бір секундта бұзса, 128 биттік AES кілтін бұзуға шамамен 149 триллион жыл қажет болуы мүмкін екенін көрсету арқылы AES қамтамасыз ететін теориялық қауіпсіздікті суреттейді, ал әлем құжатталған. 20 миллиард жылдан аз, сондықтан қауіпсіздіктің қаншалықты сенімді екенін елестете аласыз.

Жоғарыда көрсетілген үштік қорғанысқа негізделген Actel Flash FPGAs пайдаланушының құнды IP-ін жақсы қорғауға мүмкіндік береді, сонымен қатар бағдарламаланатын логикалық конструкциялар үшін ең сенімді қауіпсіздікті қамтамасыз ететін қашықтағы ISP мүмкіндігін береді.

2 Жоғары сенімділік

SRAM негізіндегі транзисторларда қателердің екі түрі сөзсіз: жұмсақ қате және қатты қате, олар атмосферадағы жоғары энергиялы бөлшектердің (нейтрондар, бөлшектер) SRAM транзисторларын бомбалауынан туындайды, олардың жоғары энергия мазмұнына байланысты өзгеруі мүмкін. белгілі бір транзистормен соқтығысқан кездегі транзистордың күйі.

Жұмсақ қате деп аталатын қате негізінен SRAM жадына арналған, мысалы, SRAM, DRAM және т.б. Жоғары энергиялы бөлшек SRAM деректер жадына түскенде, деректер күйі 0-ден 1-ге немесе 1-ден 0-ге дейін өзгереді, нәтижесінде деректер қайта жазылған кезде жойылатын уақытша деректер қатесі.Бұл қалпына келтірілетін қателер және оларды FPGA кірістірілген қателерді анықтау және түзету (EDAC) схемасы арқылы азайтуға болады.

Микробағдарлама қатесі - бұл SRAM FPGA конфигурациясының ұяшығы немесе кабель құрылымы атмосферадағы энергетикалық бөлшектермен бомбалануы, нәтижесінде логикалық функцияның өзгеруі немесе сым қатесі жүйенің толық істен шығуына әкеліп соғады және тексеріліп, түзетілгенге дейін сақталады.

Actel Flash архитектурасы Flash процесінде транзистордың күйін өзгерту үшін жоғары кернеуді қажет ететін бірегей Flash технологиясының арқасында микробағдарлама қателеріне иммунитетке ие, бұл талапты қарапайым энергетикалық бөлшектер қанағаттандыра алмайды, сондықтан қауіп дерлік жоқ. -бар.

3 Қуатты аз тұтыну

FPGA құрылғыларында қуат тұтынудың әдетте төрт түрі бар: қуат қосу қуаты, конфигурация қуаты, статикалық қуат және динамикалық қуат.Жалпы, FPGA құрылғыларында қуат тұтынудың барлық төрт түрі бар, ал Actel Flash FPGA құрылғыларында тек статикалық қуат пен динамикалық қуат бар, қуат қосу қуаты немесе конфигурация қуаты жоқ, өйткені қуат қосу үлкен іске қосу тогын және қуатты өшіруді қажет етпейді. тұрақты емес және конфигурациялау процесін қажет етпейді.

Flash негізіндегі FPGA бір бағдарламаланатын қосқышқа екі транзистордан тұрады, ал SRAM негізіндегі FPGA бір бағдарламаланатын қосқышқа алты транзистордан тұрады, сондықтан коммутатордың қуат тұтынуын талдау тұрғысынан ғана Flash FPGA SRAM FPGA-ға қарағанда әлдеқайда аз қуат тұтынады.

Fusion сериясы төмен қуат тұтыну режимін қолдайды, мұнда чиптің өзі ядро ​​үшін 1,5 В кернеуді қамтамасыз ете алады және қуатты аз тұтынуға қол жеткізу үшін ішкі RTC және FPGA логикасы арқылы өшіріліп, оятуы мүмкін;Actel IGLOO және IGLOO+ сериясы FPGA портативті қолданбаларға арналған, оның бірегей Flash* мұздату режимі статикалық қуатты тұтынуды 5 мкВт-қа дейін азайтып, деректерді жедел жадтан сақтайды.

Actel Flash FPGA құрылғылары бәсекелестерге қарағанда әлдеқайда аз қуатты, статикалық және динамикалық түрде тұтынады және қуатқа сезімтал және аз қуат тұтынуды қажет ететін қолданбаларда, мысалы, PDA, ойын консольдері, т.б.