Χαρακτηριστικά Προϊόντος

Microsemi

Η Microsemi Corporation, με έδρα στο Irvine της Καλιφόρνια, είναι κορυφαίος σχεδιαστής, κατασκευαστής και έμπορος ολοκληρωμένων κυκλωμάτων αναλογικού και μικτού σήματος υψηλής απόδοσης και ημιαγωγών υψηλής αξιοπιστίας που διαχειρίζονται και ελέγχουν ή ρυθμίζουν τροφοδοτικά, προστατεύουν από παροδικές αιχμές τάσης και μεταδίδουν , λήψη και ενίσχυση σημάτων.

Τα προϊόντα της Microsemi περιλαμβάνουν αυτόνομα εξαρτήματα και λύσεις ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που βελτιώνουν τα σχέδια των πελατών βελτιώνοντας την απόδοση και την αξιοπιστία, βελτιστοποιώντας τις μπαταρίες, μειώνοντας το μέγεθος και προστατεύοντας τα κυκλώματα.εφαρμογές.

Εισαγωγή στα FPGA στη Microsemi

Η Microsemi εξαγόρασε την Actel το 2010, κάνοντας τα FPGA της Microsemi τριών δεκαετιών.Τα FPGA της Actel έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε περισσότερα από 300 διαστημικά προγράμματα την τελευταία δεκαετία, αποδεικνύοντας ότι τα FPGA της Actel είναι αναμφισβήτητα αξιόπιστα.

Οι συσκευές προστασίας από ασφάλειες προορίζονταν κυρίως για τη στρατιωτική αγορά και δεν ήταν ανοιχτές στην πολιτική αγορά, επομένως η εντύπωση της Actel ήταν πάντα ασαφής μέχρι το 2002, όταν παρουσιάστηκαν τα καινοτόμα FPGA που βασίζονταν σε Flash, αποκαλύπτοντας το μυστήριο της Actel, το οποίο έκτοτε σταδιακά έκανε το δρόμο προς την πολιτική αγορά και είναι γνωστό σε όλους.Το πρώτο FPGA αρχιτεκτονικής Flash ήταν το ProASIC, του οποίου τα χαρακτηριστικά ενός τσιπ ισοδύναμα με τα CPLD και τα χαρακτηριστικά χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και υψηλής χωρητικότητας πέρα ​​από αυτά των CPLD κέρδισαν τον έπαινο των μηχανικών ανάπτυξης και όλο και περισσότεροι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν τα FPGA αρχιτεκτονικής Flash για να αντικαταστήσουν τα αρχικά CPLD και SRAM FPGA.

Καθώς οι ανάγκες της κοινωνίας συνεχίζουν να αλλάζουν, η Actel βελτιώνει συνεχώς την τεχνολογία FPGA της, βελτιώνοντας και εμπλουτίζοντας συνεχώς τις λειτουργίες και τους εσωτερικούς πόρους των FPGA, και το 2005 η Actel παρουσίασε την τρίτη γενιά των FPGA αρχιτεκτονικής Flash – το ProASIC3/E.Η επιτυχημένη κυκλοφορία του ProASIC3/E προανήγγειλε ένα νέο κύμα ανάπτυξης.Η επιτυχημένη κυκλοφορία του ProASIC3/E προανήγγειλε μια νέα «μάχη» μεταξύ των FPGA.Η οικογένεια ProASIC3/E σχεδιάστηκε ως απάντηση στην έντονη ζήτηση της αγοράς για πλήρεις δυνατότητες, χαμηλού κόστους FPGA για καταναλωτικές, αυτοκινητοβιομηχανίες και άλλες ευαίσθητες στο κόστος εφαρμογές.Τα παρακάτω είναι τα προϊόντα της Actel.

Fusion: το πρώτο FPGA του κλάδου με αναλογική λειτουργικότητα, που ενσωματώνει 12-bit AD, Flash Memory, RTC και άλλα στοιχεία για να κάνει το SoC πραγματικότητα.

IGLOO: FPGA εξαιρετικά χαμηλής ισχύος με μοναδική λειτουργία αναστολής λειτουργίας Flash *Freeze, στην οποία η χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας είναι έως και 5µW και διατηρείται η κατάσταση της μνήμης RAM και των καταχωρητών.

IGLOO2: βελτιστοποιημένη I/O με βάση το IGLOO, που προσφέρει έναν εξαιρετικό αριθμό θυρών I/O, υποστήριξη για εισόδους ενεργοποίησης Smitter, hot-plugging και άλλες δυνατότητες.

ProASIC3L: διαθέτει όχι μόνο την υψηλή απόδοση του ProASIC3 αλλά και τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας.

Nano: το FPGA με τη χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας του κλάδου, με ελάχιστη κατανάλωση στατικής ισχύος 2µW, με εξαιρετικά μικρό πακέτο 3mm*3mm και εξαιρετικά χαμηλή αρχική τιμή 0,46$.

Όλες αυτές οι σειρές αποτελούν μέρος των FPGA αρχιτεκτονικής Flash τρίτης γενιάς της Actel, των οποίων τα διαφορετικά χαρακτηριστικά μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες διαφορετικών αγορών και να προσφέρουν στους χρήστες ένα ευρύ φάσμα επιλογών και απροσδόκητα εφέ για τη βελτίωση της ανταγωνιστικότητας των προϊόντων τους.Ας ρίξουμε μια ματιά στα συναρπαστικά χαρακτηριστικά των FPGA αρχιτεκτονικής Flash τρίτης γενιάς της Actel.

Οικογένεια Polarfire FPGA

Τα PolarFire FPGA της Microsemi είναι μη πτητικές συσκευές FPGA πέμπτης γενιάς που διαθέτουν την τελευταία τεχνολογία μη πτητικής διαδικασίας 28nm, μέσης πυκνότητας και χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας, ενσωματωμένη αρχιτεκτονική FPGA χαμηλότερης ισχύος, πομποδέκτης χαμηλότερης ισχύος 12,7 Gbps, ενσωματωμένο διπλό PCI χαμηλής ισχύος Gen2 (EP/RP) καθώς και προαιρετικές συσκευές ασφαλείας δεδομένων και ενσωματωμένος συν-επεξεργαστής κρυπτογράφησης χαμηλής κατανάλωσης.Με λογικές κυψέλες έως και 481K, τάσεις λειτουργίας 1,0V-1,05V και θερμοκρασίες λειτουργίας εμπορικών (0°C – 100°C) και βιομηχανικών (-40°C – 100°C), η σειρά προϊόντων FPGA της Microsemi είναι ευρεία, και η κυκλοφορία του PolarFire επεκτείνει τη δυνητική του αγορά για FPGA στην αγορά συσκευών μέσης πυκνότητας 2,5 δισεκατομμυρίων δολαρίων.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε Microsemi FPGA

1 Υψηλή ασφάλεια

Η ασφάλεια των FPGA της αρχιτεκτονικής Actel Flash αντικατοπτρίζεται σε 3 επίπεδα προστασίας.

Το πρώτο στρώμα ανήκει στο φυσικό στρώμα προστασίας, τα τρανζίστορ των FPGA της αρχιτεκτονικής Flash τρίτης γενιάς της Actel προστατεύονται από 7 στρώματα μετάλλου, η αφαίρεση του μεταλλικού στρώματος είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί αντίστροφη μηχανική (μέσω ορισμένων μέσων αφαίρεσης μετάλλου στρώμα για να δείτε την κατάσταση μεταγωγής των εσωτερικών τρανζίστορ και έτσι να αναπαράγετε το σχέδιο).Τα Flash FPGA είναι μη πτητικά, δεν απαιτείται εξωτερικό τσιπ διαμόρφωσης, μεμονωμένο τσιπ, Μπορεί να ενεργοποιηθεί και να εκτελεστεί χωρίς φόβο υποκλοπής της ροής δεδομένων κατά τη διαδικασία διαμόρφωσης.

Το δεύτερο επίπεδο είναι η τεχνολογία κρυπτογράφησης Flash Lock, η οποία όπως υποδηλώνει το όνομα είναι ένα εφέ κλειδώματος στα κελιά Flash.Είναι ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης 128 bit που αποτρέπει μη εξουσιοδοτημένες λειτουργίες στο τσιπ κατεβάζοντας το κλειδί στο τσιπ για κρυπτογράφηση και χωρίς το κλειδί, το τσιπ δεν μπορεί να προγραμματιστεί, να διαγραφεί, να επαληθευτεί κ.λπ. Το δεύτερο επίπεδο είναι η κρυπτογράφηση Flash Lock τεχνολογίας, ο οποίος είναι ένας αλγόριθμος κρυπτογράφησης 128-bit που αποτρέπει μη εξουσιοδοτημένες λειτουργίες στο τσιπ κατεβάζοντας το κλειδί στο τσιπ για κρυπτογράφηση.

Το τρίτο επίπεδο είναι μια τεχνολογία που κρυπτογραφεί αρχεία προγραμματισμού χρησιμοποιώντας τον διεθνώς τυποποιημένο αλγόριθμο κρυπτογράφησης AES, έναν αλγόριθμο κρυπτογράφησης που συμμορφώνεται με το έγγραφο 192 των Ομοσπονδιακών Προτύπων Επεξεργασίας Πληροφοριών των ΗΠΑ (FIPS), το οποίο χρησιμοποιείται από κυβερνητικές υπηρεσίες των ΗΠΑ για την προστασία ευαίσθητων και δημόσιων πληροφοριών.Ο αλγόριθμος μπορεί να περιέχει περίπου 3,4 x 1038 κλειδιά 128 bit, σε σύγκριση με το μέγεθος κλειδιού 56 bit στο παλαιότερο πρότυπο DES, το οποίο παρέχει περίπου 7,2 x 1016 κλειδιά.Το 2000, το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) υιοθέτησε το πρότυπο AES για να αντικαταστήσει το πρότυπο DES του 1977, βελτιώνοντας σημαντικά την αξιοπιστία της κρυπτογράφησης.Το NIST απεικονίζει τη θεωρητική ασφάλεια που παρέχει το AES δείχνοντας ότι εάν ένα υπολογιστικό σύστημα μπορεί να σπάσει ένα κλειδί DES 56 bit σε ένα δευτερόλεπτο, θα χρειαστούν περίπου 149 τρισεκατομμύρια χρόνια για να σπάσει ένα κλειδί AES 128 bit, ενώ το σύμπαν είναι τεκμηριωμένο ότι λιγότερο από 20 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε μπορείτε να φανταστείτε πόσο αξιόπιστη είναι η ασφάλεια.

Τα Actel Flash FPGAs, βασισμένα στην παραπάνω τριπλή προστασία, επιτρέπουν στην πολύτιμη IP του χρήστη να προστατεύεται καλά και να καθιστά δυνατή την απομακρυσμένη υπηρεσία παροχής Internet, η οποία θα παρέχει την πιο αξιόπιστη ασφάλεια για προγραμματιζόμενα λογικά σχέδια.

2 Υψηλή αξιοπιστία

Δύο είδη σφαλμάτων είναι αναπόφευκτα στα τρανζίστορ που βασίζονται σε SRAM: Soft Error και Firm Error, τα οποία προκαλούνται από σωματίδια υψηλής ενέργειας (νετρόνια, σωματίδια) στην ατμόσφαιρα που βομβαρδίζουν τα τρανζίστορ SRAM, τα οποία, λόγω του υψηλού ενεργειακού τους περιεχομένου, ενδέχεται να αλλάξουν. την κατάσταση του τρανζίστορ κατά τη σύγκρουση με ένα συγκεκριμένο τρανζίστορ.

Το λεγόμενο soft error αφορά κυρίως τη μνήμη SRAM, π.χ. SRAM, DRAM κ.λπ. Όταν ένα σωματίδιο υψηλής ενέργειας χτυπήσει τη μνήμη δεδομένων της SRAM, η κατάσταση δεδομένων θα αντιστραφεί, από 0 σε 1 ή 1 σε 0, με αποτέλεσμα ένα προσωρινό σφάλμα δεδομένων, το οποίο θα εξαφανιστεί όταν τα δεδομένα ξαναγραφτούν.Αυτά είναι ανακτήσιμα σφάλματα και μπορούν να μειωθούν από το ενσωματωμένο κύκλωμα ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων (EDAC) του FPGA.

Σφάλμα υλικολογισμικού είναι όταν η κυψέλη διαμόρφωσης SRAM FPGA ή η δομή καλωδίωσης βομβαρδίζεται από ενεργά σωματίδια στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα μια αλλαγή στη λογική λειτουργία ή ένα σφάλμα καλωδίωσης που θα οδηγήσει σε πλήρη αποτυχία του συστήματος και θα παραμείνει μέχρι να ελεγχθεί και να διορθωθεί.

Η αρχιτεκτονική Actel Flash είναι απρόσβλητη σε σφάλματα υλικολογισμικού λόγω της μοναδικής τεχνολογίας Flash, η οποία απαιτεί υψηλή τάση για την αλλαγή της κατάστασης ενός τρανζίστορ στη διαδικασία Flash, μια απαίτηση που δεν μπορεί να ικανοποιηθεί από συνηθισμένα ενεργειακά σωματίδια, επομένως η απειλή είναι σχεδόν μη -υπαρκτός.

3 Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας

Υπάρχουν γενικά τέσσερις τύποι κατανάλωσης ενέργειας στα FPGA: ισχύς ενεργοποίησης, ισχύς διαμόρφωσης, στατική ισχύς και δυναμική ισχύς.Γενικά, τα FPGA έχουν και τους τέσσερις τύπους κατανάλωσης ενέργειας, ενώ τα Actel Flash FPGA έχουν μόνο στατική ισχύ και δυναμική ισχύ, χωρίς ισχύ ενεργοποίησης ή ισχύ διαμόρφωσης, καθώς η ενεργοποίηση δεν απαιτεί μεγάλο ρεύμα εκκίνησης και απενεργοποίηση είναι μη πτητικό και δεν απαιτεί διαδικασία διαμόρφωσης.

Τα FPGA που βασίζονται σε Flash αποτελούνται από δύο τρανζίστορ ανά προγραμματιζόμενο διακόπτη, ενώ τα FPGA που βασίζονται σε SRAM αποτελούνται από έξι τρανζίστορ ανά προγραμματιζόμενο διακόπτη, επομένως καθαρά από την άποψη της ανάλυσης κατανάλωσης ισχύος διακόπτη, τα Flash FPGA καταναλώνουν πολύ λιγότερη ενέργεια από τα FPGA SRAM.

Η σειρά Fusion υποστηρίζει μια λειτουργία χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας όπου το ίδιο το τσιπ μπορεί να παρέχει τάση 1,5 V για τον πυρήνα και μπορεί να απενεργοποιηθεί και να αφυπνιστεί μέσω του εσωτερικού RTC και της λογικής του FPGA για να επιτευχθεί χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας.οι σειρές FPGA της Actel IGLOO και IGLOO+ έχουν σχεδιαστεί για εφαρμογές χειρός με τη μοναδική λειτουργία Flash* Freeze που μπορεί να μειώσει την κατανάλωση στατικής ενέργειας έως και 5 uW και να εξοικονομήσει δεδομένα από τη μνήμη RAM.

Τα Actel Flash FPGA θα καταναλώνουν πολύ λιγότερη ενέργεια από τον ανταγωνισμό, τόσο στατικά όσο και δυναμικά, και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές που είναι ευαίσθητες στην ενέργεια και απαιτούν χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, π.χ. PDA, κονσόλες παιχνιδιών κ.λπ.