eFPGA به اصول منطق قابل برنامه ریزی کم مصرف برمی گردد

وقتی به "FPGA" فکر می کنید، چه چیزی به ذهنتان می رسد؟ قطعات عظیم و گران قیمت که می توانند منطق زیادی را در خود نگه دارند اما همچنین انرژی زیادی مصرف می کنند. پلتفرم‌های قابل تنظیم مجدد که می‌توانند RTL را برای طراحی SoC در آزمایش‌های قبل از سیلیکون ببلعند. خریدهای بزرگ شرکتی که در آن سرمایه گذاران پول زیادی به دست آوردند. بسته بندی 3 بعدی عجیب و غریب و اتصالات پیشرفته. اما احتمالاً ارزان نیست، بسته کوچک، تعداد پین کم، قطعات کم قدرت آماده به کار، درست است؟ eFPGA Flex Logix به اصول منطق قابل برنامه‌ریزی کم مصرف برمی‌گردد که می‌تواند هزینه کمتر، حجم بالاتر و دستگاه‌های محدود به اندازه را داشته باشد.

دو جاده قابل برنامه ریزی یک انتخاب ارائه کردند

در خطر قرار گرفتن با خودم، اولین مواجهه من با فناوری FPGA زمانی بود که Altera خانواده EP1200 مبتنی بر EPROM خود را در یک بسته DIP 40 پین با ساعت 16 مگاهرتز، توان فعال 400 مگاوات و آماده به کار 15 مگاوات ارائه کرد. قدرت. با یک ویرایشگر شماتیک و کتابخانه ای از ماکروهای گیت ارائه شد. طراحان منطق خود را ترسیم می‌کنند، قسمت خود را می‌سوزانند، آن را آزمایش می‌کنند، زیر یک لامپ UV می‌اندازند و اگر کار نمی‌کرد پاک می‌کردند، و دوباره تلاش می‌کردند.

بلافاصله پس از آن، یک برد در یکی دیگر از آزمایشگاه های ما با تعدادی از اولین FPGA های Xilinx ظاهر شد. اینها به جای EPROM مبتنی بر RAM بودند - بزرگتر، سریعتر و بدون اینکه لامپ UV منتظر بماند یا قطعه را از برد جدا کند، دوباره برنامه ریزی می شد. منطق درون نیز پیچیده تر بود، با معرفی ضرب کننده های سریع. این قطعات نه تنها می توانند منطق را جارو کنند، بلکه می توانند برای کشف قابلیت پردازش سیگنال دیجیتال سفارشی با چرخه های طراحی مجدد سریع نیز استفاده شوند.

این مسابقه تسلیحات سیلیکونی قابل برنامه ریزی را آغاز کرد و یک دوشاخه بین PLD - دستگاه منطق قابل برنامه ریزی - و FPGA ایجاد شد. سازندگان انتخاب هایی را انجام دادند، Altera و Xilinx راه بزرگ مقیاس پذیری FPGA را در پیش گرفتند و Actel، Lattice، و دیگران مسیر پایین تر انعطاف پذیری PLD را برای "منطق چسب" برای کاهش هزینه های صورتحساب مواد انتخاب کردند.

eFPGA معادله منطقی قابل برنامه ریزی کم مصرف را تغییر می دهد

همه اینها بازاری بالغ به نظر می رسد، با یک مانع بالا برای ورود در یک طرف و یک پیشنهاد کالایی تر از طرف دیگر. اما اگر منطق قابل برنامه‌ریزی یک بلوک IP بود که می‌توانست در هر تراشه‌ای در این دوران بی‌سابقه طراحی شود - از جمله یک FPGA کوچک و کم مصرف، چه؟ این مانع (حداقل در عرضه های کم و متوسط) و کالایی شدن را دور می زند.

Flex Logix این چالش را با کاشی EFLX 1K eFPGA انجام داد. هر کاشی منطقی دارای 560 جدول جستجوی شش ورودی (LUTs) با RAM، ساعت و اتصال است. آرایه کردن کاشی های EFLX توانایی مدیریت نقش های منطقی و DSP مختلف را می دهد. اما برجسته ترین ویژگی آن ممکن است اندازه و مدیریت توان آن باشد.

کاشی EFLX 40K که در TSMC 1ULP ساخته شده است در 1.5 میلی متر قرار می گیرد.² و راه‌اندازی برق را برای حالت‌های خواب عمیق با حفظ حالت ارائه می‌دهد - بسیار تهاجمی‌تر از PLD‌های سنتی. EFLX 1K همچنین دارای ویژگی های آماده تولید است که از FPGA ها قرض گرفته شده است. این رابط‌های AXI یا JTAG را برای پیکربندی بیت‌استریم، مدار بازخوانی که امکان بررسی نرم‌افزار خطا را فراهم می‌کند، و یک حالت آزمایشی با بردارهای ساده که پوشش را بهبود می‌بخشد و زمان‌های آزمایش را کاهش می‌دهد، ارائه می‌کند.

تراشه را در مرکز این تصویر بعدی می بینید؟ این یک ForgeFPGA از Renesas در یک بسته QFN-24، مبتنی بر IP EFLX 1K است که Renesas آن را با قیمت کمتر از 1 دلار در حجم ارائه می دهد. جریان هدف آماده به کار آن کمتر از 20uA بررسی می شود. اندازه کوچکتر، هزینه کمتر و درهای باز با قدرت کمتر که قبلا به روی FPGA بسته شده بودند. نسب ForgeFPGA به Silego Technology و سپس به Dialog Semiconductor برمی‌گردد که توسط Renesas در سال 2021 خریداری شد.

Renesas محیط Go Configure IDE را به ارمغان می آورد و یک رابط کاربری گرافیکی را در بالای کامپایلر Flex Logix EFLX قرار می دهد. این برنامه از نگاشت پین های ForgeFPGA، کامپایل Verilog، تولید جریان بیت و یک تحلیلگر منطقی سبک وزن پشتیبانی می کند.

بلوک های برنامه از پیش ساخته شده برای ForgeFPGA یک مورد جالب دارند که جف تیت از Flex Logix به آن اشاره می کند: یک UART. ایجاد یک UART در منطق آنقدرها هم سخت نیست، اما معلوم می‌شود که هرکسی آن را به گونه‌ای متفاوت دنبال کرده است، و این منطق کافی است که بیش از چند تراشه مجزا باشد. یک ForgeFPGA تکه‌ای از منطق قابل تنظیم مجدد است که می‌تواند آن مشکل را حل کند و به یک پیاده‌سازی سخت‌افزار اجازه می‌دهد تا به سرعت با پیکربندی‌های مختلف سازگار شود.

ForgeFPGA تنها یک نمونه از کارهایی است که می توان با کاشی Flex Logix EFLX 1K eFPGA انجام داد. Flex Logix می‌تواند IP را برای گره‌های فرآیندی مختلف تطبیق دهد و قابلیت کاشی‌کاری مخلوط و مطابقت، مقیاس‌پذیری را ارائه می‌دهد. برای منطق قابل برنامه ریزی کم مصرف به سطوح پایین جدیدی دست می یابد و به سازندگان تراشه اجازه می دهد راه حل ها را به روش های قابل توجهی متمایز کنند. برای اطلاعات بیشتر لطفا به آدرس زیر مراجعه کنید:

خانواده Flex Logix EFLX eFPGA

همچنین خواندن:

eFPGA ها چابکی رمزنگاری را برای SoC با PQC مدیریت می کنند

Flex Logix: اولین سیستم مبتنی بر Mini-ITX یکپارچه هوش مصنوعی صنعت

شرکای Flex Logix با شناسه ذاتی برای ایمن کردن پلتفرم eFPGA

اشتراک گذاری این پست از طریق:

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://semiwiki.com/efpga/flex-logix/325926-efpga-goes-back-to-basics-for-low-power-programmable-logic/