Atributos do produto

Microsemi

Microsemi Corporation, con sede en Irvine, California, é un deseñador, fabricante e comercializador líder de circuítos integrados de sinais mixtos e analóxicos de alto rendemento e semicondutores de alta fiabilidade que xestionan e controlan ou regulan fontes de alimentación, protexen contra picos de tensión transitorios e transmiten. , recibir e amplificar sinais.

Os produtos de Microsemi inclúen compoñentes autónomos e solucións de circuítos integrados que melloran os deseños dos clientes mellorando o rendemento e a fiabilidade, optimizando as baterías, reducindo o tamaño e protexendo os circuítos.aplicacións.

Introdución aos FPGA en Microsemi

Microsemi adquiriu Actel en 2010, facendo que os FPGA de Microsemi teñan tres décadas de antigüidade.Os FPGA de Actel utilizáronse con éxito en máis de 300 programas espaciais durante a última década, demostrando que os FPGA de Actel son incuestionablemente fiables.

Os dispositivos anti-fusibles eran principalmente para o mercado militar e non estaban abertos ao mercado civil, polo que a impresión de Actel foi sempre escura ata 2002 cando se presentaron os seus innovadores FPGA baseados en Flash, desvelando o misterio de Actel, que desde entón fixo o seu camiño cara ao mercado civil e é coñecido por todos.O primeiro FPGA de arquitectura Flash foi ProASIC, cuxas características dun só chip equivalentes ás CPLD e un baixo consumo de enerxía e unhas características de alta capacidade ademais das dos CPLD gañaron os eloxios dos enxeñeiros de desenvolvemento, e cada vez máis persoas utilizaban FPGA de arquitectura Flash para substituír os CPLD orixinais e FPGA SRAM.

A medida que as necesidades da sociedade seguen cambiando, Actel está a mellorar constantemente a súa tecnoloxía FPGA, perfeccionando e enriquecendo constantemente as funcións e os recursos internos das FPGA, e en 2005 Actel lanzou a terceira xeración de FPGA de arquitectura Flash: o ProASIC3/E.O exitoso lanzamento do ProASIC3/E anunciou unha nova onda de desenvolvemento.O exitoso lanzamento do ProASIC3/E anunciou unha nova "batalla" entre os FPGA.A familia ProASIC3/E foi deseñada en resposta á forte demanda do mercado de FPGA con todas as funcións e de baixo custo para aplicacións de consumo, automoción e outras sensibles aos custos.Os seguintes son os produtos de Actel.

Fusion: a primeira FPGA da industria con funcionalidade analóxica, que integra AD de 12 bits, memoria flash, RTC e outros compoñentes para facer que SoC sexa unha realidade.

IGLOO: unha FPGA de potencia ultra baixa cun modo de suspensión Flash *Freeze exclusivo, no que o consumo de enerxía máis baixo é de ata 5 µW e se preserva o estado da memoria RAM e dos rexistros.

IGLOO2: E/S optimizada baseada en IGLOO, que ofrece un excelente número de portos de E/S, soporte para entradas de disparo de Smitter, conexión en quente e outras funcións.

ProASIC3L: presenta non só o alto rendemento de ProASIC3 senón tamén un baixo consumo de enerxía.

Nano: a FPGA de menor consumo de enerxía da industria, cun consumo mínimo de enerxía estática de 2 µW, cun paquete ultra-pequeno de 3 mm*3 mm e un prezo inicial ultra baixo de 0,46 USD.

Todas estas series forman parte dos FPGA de arquitectura Flash de terceira xeración de Actel, cuxas diferentes características poden satisfacer as necesidades dos distintos mercados e ofrecer aos usuarios unha ampla gama de opcións e efectos inesperados para mellorar a competitividade dos seus produtos.Vexamos as interesantes características dos FPGA de arquitectura Flash de terceira xeración de Actel.

Familia Polarfire FPGA

Os PolarFire FPGA de Microsemi son dispositivos FPGA non volátiles de quinta xeración que inclúen a última tecnoloxía de proceso non volátil de 28 nm, densidade media e menor consumo de enerxía, arquitectura FPGA de menor potencia integrada, transceptor de menor potencia de 12,7 Gbps, PCI Express dual de baixa potencia incorporada. Gen2 (EP/RP), así como dispositivos de seguridade de datos opcionais e un coprocesador integrado de cifrado de baixo consumo.Con ata 481.000 células lóxicas, tensións de funcionamento de 1,0 V-1,05 V e temperaturas de funcionamento comerciais (0 °C - 100 °C) e industriais (-40 °C - 100 °C), a liña de produtos FPGA de Microsemi é ampla, e o lanzamento de PolarFire amplía o seu mercado potencial de FPGA ao mercado de dispositivos de densidade media de 2.500 millóns de dólares.

Por que usar Microsemi FPGA

1 Alta seguridade

A seguridade dos FPGA de arquitectura Actel Flash reflíctese en 3 capas de protección.

A primeira capa pertence á capa física de protección, os transistores dos FPGA de arquitectura Flash de terceira xeración de Actel están protexidos por 7 capas de metal, a eliminación da capa metálica é moi difícil de conseguir a enxeñaría inversa (a través de certos medios para eliminar un metal). capa para ver o estado de conmutación dos transistores internos e así reproducir o deseño);As FPGA flash non son volátiles, non se require ningún chip de configuración externo, un único chip, pódese acender e executar sen medo a interceptar o fluxo de datos durante o proceso de configuración.

A segunda capa é a tecnoloxía de cifrado Flash Lock, que como o nome indica é un efecto de bloqueo nas celas Flash.É un algoritmo de cifrado de 128 bits que evita operacións non autorizadas no chip descargando a chave no chip para a súa encriptación, e sen a chave, o chip non se pode programar, borrar, verificar, etc. A segunda capa é o cifrado Flash Lock. tecnoloxía, que é un algoritmo de cifrado de 128 bits que impide operacións non autorizadas no chip descargando a clave do chip para a súa encriptación.

A terceira capa é unha tecnoloxía que cifra os ficheiros de programación utilizando o algoritmo de cifrado AES estándar internacional, un algoritmo de cifrado que se adhire ao documento 192 dos estándares federales de procesamento de información (FIPS) dos Estados Unidos, que é utilizado polas axencias gobernamentais dos Estados Unidos para protexer a información sensible e pública.O algoritmo pode conter aproximadamente 3,4 x 1038 claves de 128 bits, en comparación co tamaño de clave de 56 bits do estándar DES anterior, que proporciona aproximadamente 7,2 x 1016 claves.En 2000, o Instituto Nacional de Estándares e Tecnoloxía (NIST) adoptou o estándar AES para substituír o estándar DES de 1977, mellorando moito a fiabilidade do cifrado.O NIST ilustra a seguridade teórica proporcionada por AES mostrando que se un sistema informático pode descifrar unha clave DES de 56 bits nun segundo, pode levar aproximadamente 149 billóns de anos descifrar unha clave AES de 128 bits, mentres que o universo está documentado ten menos de 20.000 millóns de anos, polo que podes imaxinar o fiable que é a seguridade.

Os FPGA de Actel Flash, baseados na triple protección anterior, permiten que a valiosa IP do usuario estea ben protexida e tamén posibilita o ISP remoto, o que proporcionará a seguridade máis fiable para os deseños de lóxica programable.

2 Alta fiabilidade

Dous tipos de erros son inevitables nos transistores baseados en SRAM: Soft Error e Firm Error, que son causados ​​por partículas de alta enerxía (neutróns, partículas) na atmosfera que bombardean os transistores SRAM, que, debido ao seu alto contido enerxético, poden cambiar. o estado do transistor durante a colisión cun determinado transistor.

O chamado erro suave é principalmente para a memoria SRAM, por exemplo, SRAM, DRAM, etc. Cando unha partícula de alta enerxía golpea a memoria de datos da SRAM, o estado dos datos inverterase, de 0 a 1 ou de 1 a 0, resultando en un erro de datos temporal, que desaparecerá cando se reescriban os datos.Estes son erros recuperables e pódense reducir mediante o circuíto integrado de detección e corrección de erros (EDAC) da FPGA.

Un erro de firmware é cando a célula de configuración SRAM FPGA ou a estrutura de cableado é bombardeada por partículas enerxéticas na atmosfera, o que provoca un cambio na función lóxica ou un erro de cableado que provocará un fallo completo do sistema e persistirá ata que se comprobe e corrixa.

A arquitectura Actel Flash é inmune aos erros do firmware debido á súa tecnoloxía Flash única, que require unha alta tensión para cambiar o estado dun transistor no proceso Flash, un requisito que non poden cumprir as partículas enerxéticas comúns, polo que a ameaza é case nula. -existente.

3 Baixo consumo de enerxía

En xeral, hai catro tipos de consumo de enerxía nos FPGA: potencia de encendido, potencia de configuración, potencia estática e potencia dinámica.Xeralmente, as FPGA teñen os catro tipos de consumo de enerxía, mentres que as Actel Flash FPGA só teñen potencia estática e dinámica, sen potencia de encendido nin potencia de configuración, xa que o encendido non require unha gran corrente de arranque e apagamento. non é volátil e non require un proceso de configuración.

Os FPGA baseados en flash están compostos por dous transistores por interruptor programable, mentres que os FPGA baseados en SRAM están compostos por seis transistores por interruptor programable, polo que, en termos de análise do consumo de enerxía do interruptor, os FPGA Flash consomen moita menos enerxía que os FPGA SRAM.

A serie Fusion admite un modo de baixo consumo de enerxía onde o propio chip pode proporcionar unha tensión de 1,5 V para o núcleo e pódese apagar e espertar a través do RTC interno e a lóxica do FPGA para lograr un menor consumo de enerxía;a serie de FPGA Actel IGLOO e IGLOO+ está deseñada para aplicacións portátiles co seu modo único Flash* Freeze que pode reducir o consumo de enerxía estática ata 5uW e gardar datos da memoria RAM.

As FPGA Actel Flash consumirán moito menos enerxía que a competencia, tanto de forma estática como dinámica, e pódense utilizar en aplicacións sensibles á enerxía e que requiren un consumo reducido de enerxía, por exemplo, PDAs, consolas de xogos, etc.