Lastnosti izdelka

Microsemi

Microsemi Corporation s sedežem v Irvinu v Kaliforniji je vodilni oblikovalec, proizvajalec in prodajalec visokozmogljivih analognih in mešanih signalnih integriranih vezij ter visoko zanesljivih polprevodnikov, ki upravljajo in nadzorujejo ali regulirajo napajalnike, ščitijo pred prehodnimi napetostnimi skoki in prenašajo , sprejemajo in ojačajo signale.

Izdelki družbe Microsemi vključujejo samostojne komponente in rešitve integriranih vezij, ki izboljšujejo zasnove strank z izboljšanjem zmogljivosti in zanesljivosti, optimizacijo baterij, zmanjšanjem velikosti in zaščito vezij.aplikacije.

Uvod v FPGA pri Microsemi

Microsemi je leta 2010 prevzel Actel, zaradi česar so Microsemijevi FPGA stari tri desetletja.Actelove FPGA so bile v zadnjem desetletju uspešno uporabljene v več kot 300 vesoljskih programih, kar dokazuje, da so Actelove FPGA nedvomno zanesljive.

Naprave proti varovalkam so bile v glavnem namenjene vojaškemu trgu in niso bile odprte za civilni trg, zato je bil vtis o Actelu vedno nejasen do leta 2002, ko so bili predstavljeni njegovi inovativni FPGA-ji na osnovi Flasha, ki so razkrili skrivnost Actela, ki je od takrat postopoma postal pot do civilnega trga in je vsem poznan.Prvi FPGA z arhitekturo Flash je bil ProASIC, katerega lastnosti enega čipa, enake CPLD-jem ter nizka poraba energije in visoka zmogljivost, ki presegajo lastnosti CPLD-jev, so prejeli pohvale razvojnih inženirjev in vse več ljudi je uporabljalo FPGA-je z arhitekturo Flash za zamenjavo prvotnih CPLD-jev in SRAM FPGA.

Ker se potrebe družbe še naprej spreminjajo, Actel nenehno izboljšuje svojo tehnologijo FPGA, nenehno izpopolnjuje in bogati funkcije in notranje vire FPGA, in leta 2005 je Actel lansiral tretjo generacijo FPGA z arhitekturo Flash – ProASIC3/E.Uspešno lansiranje ProASIC3/E je napovedalo nov val razvoja.Uspešen zagon ProASIC3/E je naznanil novo "bitko" med FPGA.Družina ProASIC3/E je bila zasnovana kot odgovor na močno tržno povpraševanje po nizkocenovnih programih FPGA z vsemi funkcijami za potrošniške, avtomobilske in druge cenovno občutljive aplikacije.Sledijo izdelki podjetja Actel.

Fusion: prvi FPGA v industriji z analogno funkcionalnostjo, ki vključuje 12-bitni AD, bliskovni pomnilnik, RTC in druge komponente, da postane SoC resničnost.

IGLOO: FPGA z izjemno nizko porabo energije z edinstvenim načinom mirovanja Flash *Freeze, v katerem je najnižja poraba energije do 5µW, stanje RAM-a in registrov pa je ohranjeno.

IGLOO2: optimiziran V/I, ki temelji na IGLOO, ponuja izjemno število V/I vrat, podporo za Smitter sprožilne vhode, vročo priključitev in druge funkcije.

ProASIC3L: ne odlikuje le visoka zmogljivost ProASIC3, ampak tudi nizka poraba energije.

Nano: FPGA z najnižjo porabo energije v panogi, z minimalno statično porabo energije 2µW, z izjemno majhnim ohišjem 3 mm * 3 mm in izjemno nizko začetno ceno 0,46 USD.

Vse te serije so del Actelove tretje generacije FPGA z arhitekturo Flash, katere različne funkcije lahko zadovoljijo potrebe različnih trgov in uporabnikom prinesejo široko paleto možnosti in nepričakovanih učinkov za povečanje konkurenčnosti njihovih izdelkov.Oglejmo si vznemirljive lastnosti Actelove tretje generacije FPGA z arhitekturo Flash.

Družina Polarfire FPGA

Microsemi's PolarFire FPGA so peta generacija trajnih FPGA naprav z najnovejšo 28nm trajno procesno tehnologijo, srednjo gostoto in najnižjo porabo energije, integrirano arhitekturo FPGA z najmanjšo porabo energije, sprejemno-sprejemnikom z najmanjšo porabo 12,7 Gbps, vgrajenim dvojnim PCI Express z nizko porabo energije. Gen2 (EP/RP) kot tudi izbirne naprave za varnost podatkov in integriran šifrirni soprocesor z nizko porabo energije.Z do 481K logičnimi celicami, delovnimi napetostmi od 1,0 V do 1,05 V in komercialnimi (0 °C – 100 °C) in industrijskimi (-40 °C – 100 °C) delovnimi temperaturami je linija izdelkov Microsemi FPGA široka, in uvedba PolarFire razširi svoj potencialni trg za FPGA na 2,5 milijarde USD vreden trg naprav srednje gostote.

Zakaj uporabljati Microsemi FPGA?

1 Visoka varnost

Varnost FPGA arhitektur Actel Flash se odraža v 3 slojih zaščite.

Prvi sloj pripada fizičnemu sloju zaščite, tranzistorji Actelove tretje generacije FPGA z arhitekturo Flash so zaščiteni s 7 plastmi kovine, odstranitev kovinske plasti je zelo težko doseči z obratnim inženiringom (z določenimi sredstvi za odstranitev kovine plast za ogled preklopnega stanja notranjih tranzistorjev in tako reprodukcijo zasnove);Flash FPGA so nehlapni, zunanji konfiguracijski čip ni potreben, en sam čip, lahko se vklopi in deluje brez strahu pred prestrezanjem toka podatkov med postopkom konfiguracije.

Druga plast je tehnologija šifriranja Flash Lock, ki ima, kot pove že ime, učinek zaklepanja na celice Flash.Gre za 128-bitni šifrirni algoritem, ki preprečuje nepooblaščene operacije na čipu s prenosom ključa na čip za šifriranje, brez ključa pa čipa ni mogoče programirati, brisati, verificirati itd. Druga plast je šifriranje Flash Lock tehnologijo, ki je 128-bitni šifrirni algoritem, ki preprečuje nepooblaščene operacije na čipu s prenosom ključa na čip za šifriranje.

Tretja plast je tehnologija, ki šifrira programske datoteke z uporabo mednarodnega standardnega šifrirnega algoritma AES, šifrirnega algoritma, ki je v skladu z dokumentom 192 ameriških zveznih standardov za obdelavo informacij (FIPS), ki ga uporabljajo vladne agencije ZDA za zaščito občutljivih in javnih informacij.Algoritem lahko vsebuje približno 3,4 x 1038 128-bitnih ključev v primerjavi s 56-bitno velikostjo ključa v prejšnjem standardu DES, ki zagotavlja približno 7,2 x 1016 ključev.Leta 2000 je Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) sprejel standard AES, da bi nadomestil standard DES iz leta 1977, kar je močno izboljšalo zanesljivost šifriranja.NIST ponazarja teoretično varnost, ki jo zagotavlja AES, tako da pokaže, da če lahko računalniški sistem razbije 56-bitni ključ DES v eni sekundi, lahko traja približno 149 trilijonov let, da razbije 128-bitni ključ AES, medtem ko je vesolje dokumentirano manj kot 20 milijard let, tako da si lahko predstavljate, kako zanesljiva je varnost.

Actel Flash FPGA, ki temelji na zgoraj omenjeni trojni zaščiti, omogoča dobro zaščito uporabnikovega dragocenega IP-ja in omogoča tudi oddaljenega ponudnika internetnih storitev, kar bo zagotovilo najzanesljivejšo varnost za programabilne logične načrte.

2 Visoka zanesljivost

Pri tranzistorjih na osnovi SRAM sta neizogibni dve vrsti napak: mehka napaka in trdna napaka, ki ju povzročijo visokoenergijski delci (nevtroni, delci) v atmosferi, ki obstreljujejo tranzistorje SRAM, ki se lahko zaradi visoke vsebnosti energije spremenijo. stanje tranzistorja med trkom z določenim tranzistorjem.

Tako imenovana mehka napaka je v glavnem za pomnilnik SRAM, npr. SRAM, DRAM itd. Ko delec z visoko energijo zadene podatkovni pomnilnik SRAM, se stanje podatkov obrne iz 0 na 1 ali 1 na 0, kar povzroči začasna podatkovna napaka, ki bo izginila, ko bodo podatki prepisani.To so popravljive napake in jih je mogoče zmanjšati z vgrajenim vezjem za odkrivanje in popravljanje napak (EDAC) FPGA.

Napaka vdelane programske opreme je, ko konfiguracijsko celico SRAM FPGA ali strukturo kablov bombardirajo energijski delci v atmosferi, kar povzroči spremembo v logični funkciji ali napako v ožičenju, ki povzroči popolno odpoved sistema in bo trajala, dokler je ne preverite in popravite.

Arhitektura Actel Flash je imuna na napake strojne programske opreme zaradi svoje edinstvene tehnologije Flash, ki zahteva visoko napetost za spremembo stanja tranzistorja v procesu Flash, zahteve, ki je ne morejo izpolniti običajni energijski delci, zato grožnja skoraj ni - obstoječe.

3 Nizka poraba energije

Na splošno obstajajo štiri vrste porabe energije v FPGA: moč ob vklopu, moč konfiguracije, statična moč in dinamična moč.Na splošno imajo FPGA vse štiri vrste porabe energije, medtem ko imajo Actel Flash FPGA samo statično moč in dinamično moč, brez moči za vklop ali konfiguracijo, saj za vklop ni potreben velik zagonski tok, in izklop je neobstojen in ne zahteva konfiguracijskega postopka.

FPGA, ki temeljijo na bliskavici, so sestavljeni iz dveh tranzistorjev na programabilno stikalo, medtem ko so FPGA, ki temeljijo na SRAM, sestavljeni iz šestih tranzistorjev na programirljivo stikalo, tako da čisto v smislu analize porabe energije stikala Flash FPGA porabijo veliko manj energije kot SRAM FPGA.

Serija Fusion podpira način nizke porabe energije, kjer lahko čip sam zagotovi napetost 1,5 V za jedro in ga je mogoče izklopiti in prebuditi prek notranjega RTC in logike FPGA, da se doseže nižja poraba energije;serije FPGA Actel IGLOO in IGLOO+ so zasnovane za ročne aplikacije s svojim edinstvenim načinom Flash* Freeze, ki lahko zmanjša statično porabo energije na samo 5uW in shrani podatke iz RAM-a.

Actel Flash FPGA bodo porabili veliko manj energije kot konkurenca, tako statično kot dinamično, in se lahko uporabljajo v aplikacijah, ki so občutljive na moč in zahtevajo nizko porabo energije, npr. dlančniki, igralne konzole itd.