תכונות המוצר

מיקרוסמי

Microsemi Corporation, שבסיסה ב-Irvine, קליפורניה, היא מעצבת, יצרנית ומשווקת מובילה של מעגלים משולבים אנלוגיים ואותות מעורבים בעלי ביצועים גבוהים ומוליכים למחצה בעלי אמינות גבוהה המנהלים ושולטים או מווסתים ספקי כוח, מגנים מפני קפיצי מתח חולף ומשדרים. , קליטה והגברה של אותות.

המוצרים של Microsemi כוללים רכיבים עצמאיים ופתרונות מעגלים משולבים המשפרים את עיצובי הלקוחות על ידי שיפור ביצועים ואמינות, אופטימיזציה של סוללות, הקטנת הגודל והגנה על מעגלים.יישומים.

מבוא ל-FPGAs ב-Microsemi

Microsemi רכשה את Actel ב-2010, והפכה את ה-FPGA של Microsemi לבני שלושה עשורים.ה-FPGAs של Actel שימשו בהצלחה ביותר מ-300 תוכניות חלל במהלך העשור האחרון, מה שמוכיח שה-FPGA של Actel אמינים ללא ספק.

מכשירי האנטי-פתיל נועדו בעיקר לשוק הצבאי ולא פתוחים לשוק האזרחי, כך שהרושם של אקטל תמיד היה מעורפל עד 2002 כאשר הוצגו רכיבי FPGA חדשניים מבוססי פלאש, שחשפו את המסתורין של אקטל, שמאז הפך בהדרגה דרכה לשוק האזרחי ומוכרת לכולם.ה-FPGA הראשון של ארכיטקטורת ה-Flash היה ProASIC, שמאפייני השבב הבודד שלו שוות ערך ל-CPLD וצריכת החשמל הנמוכה ומאפייני הקיבולת הגבוהה מעבר לאלו של CPLDs זכו לשבחים של מהנדסי הפיתוח, ויותר ויותר אנשים השתמשו ב-FPGA של ארכיטקטורת Flash כדי להחליף את ה-CPLD המקוריים. SRAM FPGAs.

ככל שהצרכים של החברה ממשיכים להשתנות, Actel משפרת ללא הרף את טכנולוגיית ה-FPGA שלה, משכללת ומעשירה ללא הרף את הפונקציות והמשאבים הפנימיים של FPGAs, ובשנת 2005 השיקה Actel את הדור השלישי של FPGAs בארכיטקטורת Flash - ה-ProASIC3/E.ההשקה המוצלחת של ה-ProASIC3/E בישרה על גל חדש של פיתוח.ההשקה המוצלחת של ה-ProASIC3/E בישרה על "קרב" חדש בין FPGAs.משפחת ProASIC3/E תוכננה כמענה לדרישת שוק חזקה לרכיבי FPGA מלאים ובעלות נמוכה ליישומים רגישים לצרכן, רכב ויישומים אחרים.להלן המוצרים של אקטל.

Fusion: ה-FPGA הראשון בתעשייה עם פונקציונליות אנלוגית, המשלב AD 12 סיביות, זיכרון פלאש, RTC ורכיבים אחרים כדי להפוך את ה-SoC למציאות.

IGLOO: FPGA בעל הספק נמוך במיוחד עם Flash *מצב שינה מקפיא, שבו צריכת החשמל הנמוכה ביותר היא עד 5µW ומצב ה-RAM והאוגרים נשמר.

IGLOO2: I/O מותאם המבוסס על IGLOO, המציע מספר מעולה של יציאות I/O, תמיכה בכניסות הדק של Smitter, חיבור חם ותכונות אחרות.

ProASIC3L: כולל לא רק את הביצועים הגבוהים של ProASIC3 אלא גם צריכת חשמל נמוכה.

Nano: FPGA צריכת החשמל הנמוכה ביותר בתעשייה, עם צריכת חשמל סטטית מינימלית של 2µW, הכוללת חבילה קטנה במיוחד של 3 מ"מ*3 מ"מ ותמחור התחלתי נמוך במיוחד של 0.46 דולר ארה"ב.

סדרות אלו הן כולן חלק מארכיטקטורת ה-Flash מהדור השלישי של Actel, שהתכונות השונות שלהן יכולות לענות על הצרכים של שווקים שונים ולהביא למשתמשים מגוון רחב של אפשרויות והשפעות בלתי צפויות כדי לשפר את התחרותיות של המוצרים שלהם.בואו נסתכל על התכונות המרגשות של רכיבי ה-FPGA של ארכיטקטורת Flash מהדור השלישי של Actel.

משפחת Polarfire FPGA

PolarFire FPGAs של Microsemi הם מכשירי FPGA לא נדיפים מהדור החמישי הכוללים את טכנולוגיית התהליך הבלתי נדיף העדכנית ביותר של 28nm, צפיפות בינונית וצריכת חשמל נמוכה ביותר, משולבת ארכיטקטורת FPGA בהספק הנמוך ביותר, מקלט משדר בהספק הנמוך ביותר 12.7Gbps, PCI Express מובנה בהספק נמוך. Gen2 (EP/RP) וכן התקני אבטחת נתונים אופציונליים ומעבד משותף הצפנה בהספק נמוך.עם עד 481K תאים לוגיים, מתחי פעולה של 1.0V-1.05V וטמפרטורות הפעלה של מסחרי (0°C – 100°C) ותעשייתי (-40°C – 100°C), קו מוצרי ה-FPGA של Microsemi הוא רחב, וההשקה של PolarFire מרחיבה את השוק הפוטנציאלי שלה עבור FPGAs לשוק המכשירים בצפיפות בינונית של 2.5 מיליארד דולר.

למה להשתמש ב-Microsemi FPGAs

1 אבטחה גבוהה

האבטחה של רכיבי FPGA של ארכיטקטורת Actel Flash באה לידי ביטוי ב-3 שכבות של הגנה.

השכבה הראשונה שייכת לשכבת ההגנה הפיזית, הטרנזיסטורים של ארכיטקטורת Flash FPGAs מהדור השלישי של Actel מוגנים על ידי 7 שכבות של מתכת, הסרת שכבת המתכת קשה מאוד להשיג הנדסה לאחור (באמצעות אמצעים מסוימים להסרת מתכת שכבה כדי לראות את מצב המיתוג של הטרנזיסטורים הפנימיים וכך לשחזר את העיצוב);רכיבי Flash FPGA אינם נדיפים, אין צורך בשבב תצורה חיצוני, שבב בודד, ניתן להפעיל אותו ולהפעיל אותו ללא חשש ליירוט של זרם הנתונים במהלך תהליך התצורה.

השכבה השנייה היא טכנולוגיית ההצפנה של Flash Lock, שכפי שהשם מרמז היא אפקט נעילה על תאי ה-Flash.מדובר באלגוריתם הצפנה של 128 סיביות המונע פעולות לא מורשות בשבב ע"י הורדת המפתח לשבב להצפנה, וללא המפתח לא ניתן לתכנת, למחוק, לאמת את השבב וכו'. השכבה השנייה היא הצפנת Flash Lock טכנולוגיה, שהיא אלגוריתם הצפנה של 128 סיביות המונעת פעולות לא מורשות בשבב על ידי הורדת המפתח לשבב להצפנה.

השכבה השלישית היא טכנולוגיה המצפינה קבצי תכנות באמצעות אלגוריתם ההצפנה AES הסטנדרטי הבינלאומי, אלגוריתם הצפנה העומד במסמך 192 של US Federal Information Processing Standards (FIPS), המשמש את סוכנויות ממשלת ארה"ב להגנה על מידע רגיש וציבורי.האלגוריתם יכול להכיל כ-3.4 x 1038 מפתחות של 128 סיביות, בהשוואה לגודל המפתחות של 56 סיביות בתקן DES הקודם, המספק כ-7.2 x 1016 מפתחות.בשנת 2000, המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) אימץ את תקן AES כדי להחליף את תקן DES משנת 1977, ושיפר מאוד את אמינות ההצפנה.NIST ממחיש את האבטחה התיאורטית שמספקת AES על ידי מראה שאם מערכת מחשוב יכולה לפצח מפתח DES של 56 סיביות בשנייה אחת, זה עלול לקחת כ-149 טריליון שנים לפצח מפתח AES של 128 סיביות, בעוד שהיקום מתועד בן פחות מ-20 מיליארד שנה, אז אתה יכול לדמיין עד כמה האבטחה אמינה.

Actel Flash FPGAs, המבוססים על ההגנה המשולשת לעיל, מאפשרת להגן היטב על ה-IP היקר של המשתמש וגם לאפשר ספק שירותי אינטרנט מרוחק, מה שיספק את האבטחה האמינה ביותר עבור עיצובי לוגיקה ניתנים לתכנות.

2 אמינות גבוהה

שני סוגים של שגיאות הם בלתי נמנעים בטרנזיסטורים מבוססי SRAM: Soft Error ו-Firm Error, הנגרמות על ידי חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה (נייטרונים, חלקיקים) באטמוספירה המפציצים את הטרנזיסטורים SRAM, אשר בשל תכולת האנרגיה הגבוהה שלהם, עשויים להשתנות. מצב הטרנזיסטור במהלך ההתנגשות בטרנזיסטור מסוים.

השגיאה הרכה כביכול היא בעיקר עבור זיכרון SRAM, למשל SRAM, DRAM וכו'. כאשר חלקיק בעל אנרגיה גבוהה פוגע בזיכרון הנתונים של SRAM, מצב הנתונים יתהפך, מ-0 ל-1 או 1 ל-0, וכתוצאה מכך שגיאת נתונים זמנית, שתיעלם כאשר הנתונים ייכתבו מחדש.אלו הן שגיאות הניתנות לשחזור וניתן להפחית אותן על ידי המעגל המובנה של זיהוי ותיקון שגיאות (EDAC) של ה-FPGA.

שגיאת קושחה היא כאשר תא התצורה של SRAM FPGA או מבנה הכבלים מופגזים על ידי חלקיקים אנרגטיים באטמוספירה, וכתוצאה מכך שינוי בתפקוד הלוגיקה או שגיאת חיווט שתגרום לכשל מערכתי מוחלט ותמשיך עד לבדיקה ותיקון.

ארכיטקטורת ה-Actel Flash חסינה מפני שגיאות קושחה בשל טכנולוגיית הפלאש הייחודית שלה, הדורשת מתח גבוה כדי לשנות את מצבו של טרנזיסטור בתהליך הפלאש, דרישה שלא ניתן לעמוד בה על ידי חלקיקים אנרגטיים רגילים, כך שהאיום כמעט ואינו -קיים.

3 צריכת חשמל נמוכה

בדרך כלל ישנם ארבעה סוגים של צריכת חשמל ב-FPGAs: כוח הפעלה, כוח תצורה, כוח סטטי והספק דינמי.בדרך כלל, ל-FPGA יש את כל ארבעת סוגי צריכת החשמל, בעוד ל-Actel Flash FPGA יש רק הספק סטטי והספק דינמי, ללא הספק הפעלה או עוצמת תצורה, מכיוון שההפעלה אינה דורשת זרם הפעלה גדול והפסקה אינו נדיף ואינו דורש תהליך תצורה.

FPGAs מבוססי פלאש מורכבים משני טרנזיסטורים לכל מתג שניתן לתכנות, בעוד FPGAs מבוססי SRAM מורכבים משישה טרנזיסטורים לכל מתג ניתן לתכנות, כך שרק במונחים של ניתוח צריכת החשמל של מתגים, Flash FPGAs צורכים הרבה פחות חשמל מאשר SRAM FPGAs.

סדרת Fusion תומכת במצב צריכת חשמל נמוכה שבו השבב עצמו יכול לספק מתח של 1.5 וולט לליבה וניתן לכבות ולהתעורר דרך ה-RTC הפנימי והלוגיקה של ה-FPGA כדי להשיג צריכת חשמל נמוכה יותר;סדרת רכיבי ה-FPGA של Actel IGLOO ו-IGLOO+ מיועדות ליישומי כף יד עם מצב ה-Flash* הייחודי להקפאה שלו יכול להפחית את צריכת החשמל הסטטית לנמוכה של 5uW ולחסוך נתונים מ-RAM.

מכשירי Actel Flash FPGA יצרכו הרבה פחות חשמל מהמתחרים, הן סטטיות והן דינמיות, וניתן להשתמש בהם ביישומים רגישים להספק ודורשים צריכת חשמל נמוכה, למשל מחשבי כף יד, קונסולות משחקים וכו'.