非易失性FPGA以其低功耗、高性价比的特点在低本钱FPGA商场中展露潜力。据Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey介绍,全球FPGA一年的商场规模为50亿美元,其间低本钱FPGA约为15亿美元,而非易失性FPGA则占低本钱FPGA的三分之一,即不久的将来,其商场规模将到达5亿美元。
在硅片交融的趋势之下,器材数量的下降、体系等级的功用集成成为FPGA首要的技能方向。日前,Altera非易失MAX 10 FPGA已开端供货,据称,这是业界首款非易失、双装备的FPGA,结合了双装备闪存、模仿模块、嵌入式处理以及DDR3外部存储器接口等功用。与其他低本钱FPGA比较,高度集成的非易失FPGA电路板面积锐减50%。
Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey
MAX 10 FPGA是空间受限体系的高效解决方案
与传统FPGA(图1)比较,MAX 10进行了体系等级的集成,使其在整个体系中的价值得以最大化(图2)。首要,经过集成片内闪存,MAX 10 FPGA在不到10 ms内就可完结装备。关于体系办理运用,瞬时接通特性使得MAX 10 FPGA成为体系电路板上最早作业的器材,操控其他电路板元器材的发动。在数据通路运用中,瞬时接通特性支撑MAX 10 FPGA在上电时供给活跃的用户交互功用。
图1:传统的FPGA体系组成。
图2:MAX 10简化了传统的FPGA体系。
其次, MAX 10 FPGA集成的片内闪存支撑双装备,在一个芯片中完结两个FPGA规划。运用双装备功用,器材可以完结失效安全更新,一个闪存模块指定用于更新镜像,而另一个模块保存用于“安全”工厂镜像。经过这一功用,可以更快地布置体系,下降保护本钱,运转生命周期更长。
第三,MAX 10 FPGA集成包含ADC以及温度检测二极管的模仿模块。可用于需求体系监督的运用中(例如温度操控和触摸屏人机接口操控等)。集成模仿模块下降了电路板杂乱度,减小了延时,完结了更灵敏的采样排序,包含双通道一起采样等。
第四,MAX 10 FPGA支撑Altera软核Nios II嵌入式处理器的集成,为嵌入式开发人员供给了单芯片、彻底可装备的瞬时接通处理器子体系。运用集成在MAX 10 FPGA中的Nios II嵌入式处理器,器材可以用于杂乱的操控体系中。
“MAX 10 FPGA(图3)在一个器材中集成了许多功用,满意了商场上对节约空间、下降本钱和功耗的需求。前期试用方案的数百名客户现已认识到嵌入式闪存技能与可编程逻辑、模仿、DSP和微处理器功用相结合的优势,现在,一切客户都运用了MAX 10器材、电路板、IP和软件。”Patrick Dorsey说。
图3:更少的BOM,更小的PCB,可完结瞬时接通装备。
器材的集成功用结合小外形封装(仅为3 mm×3 mm),使MAX 10 FPGA成为空间受限体系的高效解决方案,例如轿车和工业运用等。在高档通讯、核算和存储运用中,MAX 10 FPGA可以有效地办理杂乱操控功用,一起进行体系装备、接口桥接、电源排序和I/O扩展。
此外,MAX 10 FPGA运用辅佐的Altera Enpirion电源器材,进一步提高了在集成和封装方面的体系总价值。Enpirion电源产品是高度集成的解决方案,可简化电路板规划,削减BOM本钱。
MAX 10 FPGA系列产品运用TSMC 55 nm嵌入式闪存工艺技能,现已开端出售,相关评价套件和规划解决方案也可同步供货。多种规划解决方案包含了Quartus II软件、评价套件、规划实例,以及经过Altera规划服务网络(DSN)供给的规划服务,还有文档和训练等,有助于用户加快体系开发进程。
高集成度成为FPGA首要技能趋势
Patrick Dorsey表明,不论是低本钱FPGA仍是高端FPGA,越来越多的功用集成都是一个首要的发展趋势。与竞争对手比较,同类产品仅是将闪存和FPGA的晶圆封装在一起,并非真实意义上的单芯片,或者是产品自身是CPLD而非FPGA结构,其功用十分简略,没有DDR、PLL、Nios处理器以及数模转化功用,功用要远远弱于MAX 10 FPGA,高集成度是Altera的明显优势。
而除了器材自身的功用集成,FPGA也将越来越多地完结体系级的功用集成。例如根据Intel最新的封装技能,可以完结更高效的低本钱、多晶圆的集成,这也意味着更多的体系级才能会被集成到FPGA体系中,FPGA也将越来越多地成为片上体系的一部分,其功用将会逾越3D体系集成封装,迎来更大的商场空间。