低功耗FPGA下一个潜力新星

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  随着产品的使用周期越来越短、市场竞争越来越激烈,以及开发时间对产品成功与否的影响越来越重要,可编程半导体平台因此成为了优先的解决方案。使用可编程方案开发产品的上市速度将会最快,实现盈利更容易,不过,些可编程平台必须能满足所有其它的设计要求,如成本、性能、尺寸、安全性及十分重要的功耗。
  系统设计人员正越来越关心功率,这是因为各种更严格的系统功率限制、技术规范和标准对系统的总体功耗加以规限。功耗经已成为定义应用的寿命、产品可靠性及是否符合各种标准的一种方法,这与确定产品的材料清单(BOM)很类似。对于下一代设计来说,功率预算一般都有减无增,但设计所需的功能和要求的处理能力却不断增加。加上摩尔定律(Moore’s Law)对工艺尺寸不断缩小的效应及由晶体管的大漏电流引起静态损耗的副作用,造成市场期望与半导体技术的发展背道而驰。采用电池供电的应用(如无线手持设备和多媒体播放器)的增长刺激了低功耗半导体的需求,而这个趋势将继续推动半导体向纳安级器件发展。低功耗FPGA市场是一个刚开始展露潜力的庞大市场。
  
  非挥发性和可重编程为FPGA拓疆开土
  
  自2002年以来,FPGA产业出现了巨大的增长,尤其是在所谓的“非传统”FPGA领域,如消费电子、工业控制和汽车电子等。我们相信Flash将继续成为FPGA产业中极具增长潜力的重要领域。Flash技术有其独特之处,将非挥发性和可重编程性结合于单芯片方案中,而且极具成本效益,因此处于非常有利的位置可以占据庞大的市场份额。
  成立于1985年的Actel是单芯片FPGA解决方案的领导性厂商,致力于三大关键市场领域:以价值为基础的FPGA、可编程系统芯片和系统关键器件。以价值为基础即是10美元以下的FPGA市场,经常用作ASIC的替代产品(如用于消费电子、工业、汽车和通信领域的ProASIC3和IGLOO系列);可编程系统芯片是那些需要将系统功能集成在一个单芯片中的系统开发人员所需要的解决方案(如用于消费电子、工业、汽车和通信领域的混合信号Fusion);而系统关键市场定位于那些不能忍受系统失效和安全性遭到破坏的应用场合(如面向军事和航天领域的RTAX-S)。Actel已计划继续开发新的技术,全力推动这些市场向前发展。为此,挟着闪存基础优势的Actel,在2006年有以下三项重要的发布。
  
  ● 具ARM功能的Fusion
  为了进一步简化嵌入式系统的设计,Actel推出了功能强大的设计方案,为其单芯片M7AFS器件提供最全面的支持。M7AFS是Actel屡获殊荣的混合信号Fusion可编程系统芯片(PSC)具ARM7功能的器件型号。这个新方案的内容包括:CoreAI(模拟接口)IP内核以及CoreConsole IP开发平台(IDP)和Libero集成设计环境(IDE)的优化版本。通过这个优化的开发环境,Actel可以协助设计人员迅速及轻易地以业界惟一具ARM7功能的混合信号FPGA实现实际的应用,包括从通信到汽车、工业和消费电子等。
  Actel具ARM7功能的单芯片Fusion可编程系统芯片与CoreMP7软ARM7微处理器及这个全面的设计方案结合,可使设计人员不再需要多芯片解决方案来进行混合信号设计。与此同时,CoreAI、优化的CoreConsole 1.1 IDP及Libero IDE 的免费提供能够大幅降低开发功能丰富的嵌入式系统时的设计风险和成本。
  
  ● IGLOO
  Actel推出了业界最低功耗的现场可编程门阵列(FPGA)──IGLOO系列。这个以Flash为基础的产品系列的静态功耗为5μW,是最接近竞争产品功耗的1/4;与目前领先的PLD产品比较,更可延长便携式应用的电池寿命达5倍,因而奠定了低功耗的新标准。由于便携式产品的生命周期短及市场竞争激烈,设计人员必需不断增加新的功能和复杂性,但却不能耗用更多的电池能量。这个需求使到可重编程及全功能的Actel IGLOO方案别具吸引力,足以取代ASIC和CPLD在便携式产品中的应用。市场调研机构iSuppli预测,在约值200亿美元的ASIC市场中,高达30亿美元的份额将会转向低功耗FPGA解决方案。
  针对低功耗的便携式应用,Actel结合了领先的 Flash工艺可重编程ProASIC3 FPGA架构固有的低功耗优势以及灵活的功率优化技术,包括独特的Flash*Freeze模式,构建出创新的解决方案。因此,全新的Actel IGLOO系列比传统用于智能电话和便携式媒体播放器的低功耗ASIC和CPLD解决方案,处于更有利的位置。展望未来,预计Actel IGLOO系列将刺激市场对多功能可编程解决方案的需求,兼具高密度和低功耗特性。
  
  ● 微型电信运算架构(MicroTCA)/系统管理
  正当市场上许多设计都需要数以百计的分立元件来进行系统管理,Actel的Fusion可编程系统芯片是业界唯一的混合信号现场可编程门阵列(FPGA)解决方案,能够在一块单芯片上集成这些系统管理功能,并提供可编程的灵活性和系统级集成。因此,比较现行的应用,Fusion可编程系统芯片能够减少成本和占位空间达50%或以上。
  Actel相信市场对于高度集成和灵活解决方案的应用将会显著加快,以取代使用数以百计的分立元件来执行系统管理。当设计人员正在寻找既能降低系统成本又可提高可靠性的系统管理解决方案的时候,Actel的Fusion混合信号FPGA正可满足这个全球性的市场需求。
  不断增加的成本和风险正加促了标准的采纳,如微型电信运算架构(MicroTCA)。为了应对这种增长趋势,Actel成为首家半导体供货商,制定全面涵盖微型电信运算架构(MicroTCA)的发展蓝图,利用现场可编程门阵列(FPGA)技术针对系统管理提供免费和经测试的平台。这些全新参考设计充分发挥了Actel的单芯片混合信号Fusion可编程系统芯片(PSC)的优势,当中包括实现完整解决方案所需的软件、硬件和知识产权(IP),能够满足今天系统设计人员对成本、板卡空间、灵活性、安全性和可靠性的要求。Actel相信这些经测试的免费参考设计将推动MicroTCA标准的应用,并提供系统管理功能的定制模板。为了支持系统管理应用如MicroTCA,Actel还提供各种IP核用于处理、模拟和内存接口及通信等方面。
  作为市场上较小型及较低价位的产品选项,许多人相信MicroTCA拥有庞大的潜力,足以替代一些成功的标准如CompactPCI和VME等,成为首选的平台。随着越来越多的电信OEM厂商选择MicroTCA,Actel可协助他们通过以Fusion为基础的免费参考设计,提升与现时MicroTCA及系统管理应用相关的成本和占位空间,并且增加系统可靠性。
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