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Actel:发挥非易失性FPGA的优势

Actel公司是单芯片FPGA解决方案的领导性厂商。
发布时间:2007-08-01 15:42        来源:        作者:赵艳秋
【赛迪网讯】Actel公司是单芯片FPGA解决方案的领导性厂商。2006财年营收为1.91亿美元。Actel公司在非易失性FPGA供应商中排名第一,其为客户提供多种单芯片均以Flash为基础,这些产品针对航天、通信、消费电子和工业市场。在FPGA发展方面,Actel公司认为一些主要发展趋势与下面的因素相关:功耗、中子诱发的错误(这在汽车电子、工业和商业领域尤为显著),以及可实现系统管理功能的高灵活性集成解决方案。 基于Flash技术设计低功耗FPGA Actel总裁John East先生介绍说,系统设计人员越来越重视功耗问题,原因是现在系统整体功耗要受制于各种更严格的功耗限制规定、技术指标和标准。一个系统功耗预算的多少关系到这一系统应用的寿命长短、产品的可靠性及是否能满足各种标准的问题。采用电池供电的应用(如无线手持设备和多媒体播放器)的增长激发了市场对低功耗半导体的需求,而且这个趋势将继续推动半导体向毫微安级器件发展。低功耗FPGA市场是一个刚开始展露潜力的庞大市场。 对下一代的设计来说,功耗预算一般都会有减无增,而设计所要完成的功能却会越来越多,这要求器件处理能力要越来越高。此外,不断减小的工艺尺寸导致大漏电流引起的静态损耗,造成市场的期望与半导体技术实现的情况相背离。随着产品生命周期越来越短,市场竞争越来越激烈,开发周期的长短对产品的成功越来越重要,可编程的半导体平台因而成为人们优先选择的解决方案。使用可编程方案开发和赢利最容易,速度最快,但这些开发平台应能满足所有设计要求,如成本、性能、尺寸、安全性,以及尤为重要的功耗。 适应市场的需求,Actel公司以Flash技术为基础,设计出业界功耗最低的FPGA产品IGLOO系列,它的静态功耗仅为5μW,比同类竞争产品低四成,与领先的PLD产品相比,可延长便携式应用产品的电池寿命达五倍,为低功耗应用树立了新标准。 反熔丝/Flash技术可靠性高 为了确保现代汽车中各种系统的功能正常运转,必须对元器件的可靠性提出要求。传统上,汽车工程师一直依赖于MCU和ASIC以及大量的线缆来实现和扩展汽车电子系统,而今天这些解决方案在技术水平上快达到极限了。而且,随着汽车电子复杂性呈指数上升,其可靠性也越来越令人担心。因此,许多设计人员开始转向FPGA,将其作为面向下一代汽车电子设计的一种灵活、低成本的解决方案。 然而,技术决策人也在预测将来可能会引起系统失效的各种可能性,而中子诱发的固件错误(Neutron-induced errors)会对许多电子设备的可靠性造成负面影响。例如,如果中子导致以SRAM为基础的FPGA的配置单元被扰乱,就可能使到FPGA的配置数据丢失。如果出现这种情况,就会造成主系统故障。这样,中子诱发造成的固件错误就从一个对系统的困扰变为导致系统不能正常工作的大问题。这种问题以后将更为严重,因为将来的FPGA会采用深亚微米制造工艺,这将为汽车电子的设计工程师带来重大的挑战。 对采用以SRAM为基础FPGA设计的执行关键性任务的汽车电子应用来说,中子诱发的固件错误存在严重的安全隐患。由于现有的检测技术是通过每隔一段时间读回FPGA配置来实现检测,可能导致被破坏的数据进入系统。随着这种易受攻击的FPGA技术的广泛发展,有可能需要一种能够检查汽车电子系统对中子诱发的固件错误免疫能力的全新质量评价系统。此外,目前用于检测和纠正FPGA固件错误的方案还会增加系统设计的复杂性,并会大幅度增加板卡尺寸和材料成本。 中子诱发的固件错误会显著影响整个系统的FIT(失效率)指标。固件错误难以诊断和检测,会带来维护和服务方面的问题,有可能造成费用攀升。在三种主流FPGA技术(反熔丝、Flash和SRAM) 之中,只有反熔丝和Flash技术能抵御中子诱发的软错误和固件错误,最适合那些重视可靠性的应用。 Actel总裁John East先生介绍说,现在,工程师逐渐发现,如果从Actel这种长期提供面向关键性任务产品,且致力于提供面向极端环境条件的高性能和高可靠性产品的厂家选择FPGA器件,就会获得很大的优势。 单芯片应对系统和功率管理需求 几乎所有的电子设备都需要系统和功率管理功能。这些功能包括:功率和热管理、电压监视、数据记录和系统诊断。当设计人员正在寻找既能降低系统成本,同时又能提高可靠性的系统管理解决方案时,Actel推出了Fusion PSC,集成了各种系统管理功能,并提供可编程的灵活性,并将所有功能在一块单芯片中实现。因此,较之于目前的实现方案,Fusion PSC可使设计的成本和板卡占位空间减少50%。 由于这个世界越来越依赖电子产品,因此业界需要针对功率体系的所有环节大力降低能耗。Actel一直非常重视开发创新的智能功率可编程技术,以解决当今设计人员所面对的各种功耗问题。
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