eFPGA חוזר ליסודות עבור לוגיקה ניתנת לתכנות בהספק נמוך

כשאתה חושב "FPGA", מה עולה לך בראש? חלקים מאסיביים ויקרים שמסוגלים להחזיק הרבה היגיון אבל גם לצרוך הרבה כוח. פלטפורמות ניתנות להגדרה מחדש שיכולות לבלוע RTL עבור עיצוב SoC בבדיקות טרום סיליקון. רכישות גדולות של חברות, שבהן עשו משקיעים טונות של כסף. אריזות תלת מימד אקזוטיות וחיבורים מתקדמים. אבל כנראה לא זול, חבילה קטנה, ספירת סיכות נמוכה, חלקי כוח המתנה נמוך, נכון? ה-eFPGA של Flex Logix חוזר ליסודות עבור לוגיקה ניתנת לתכנות בעוצמה נמוכה שיכולה לעמוד בעלות נמוכה יותר, נפח גבוה יותר והתקנים מוגבלים בגודל.

שני כבישים ניתנים לתכנות הציגו בחירה

בסיכון לצאת עם עצמי, החשיפה הראשונה שלי למה שנקרא אז טכנולוגיית FPGA חזרה כאשר Altera הוציאה את משפחת ה-EP1200 מבוססי EPROM בחבילת DIP של 40 פינים עם שעון 16 מגה-הרץ, הספק פעיל של 400 מגה-ואט והמתנה של 15 מגה-ואט. כּוֹחַ. זה הגיע עם עורך סכמטי וספרייה של פקודות מאקרו של שער. מעצבים היו מציירים את ההיגיון שלהם, "שורפים" את החלק שלהם, בודקים אותו, זורקים אותו מתחת למנורת UV ומוחקים אותו אם זה לא עובד, ומנסים שוב.

זמן קצר לאחר מכן הופיע לוח במעבדה אחרת שלנו עם כמה מה- FPGAs הראשונים של Xilinx. אלה היו מבוססי RAM במקום מבוססי EPROM - גדולים יותר, מהירים יותר ומתוכנתים מחדש ללא המתנה של מנורת ה-UV או הסרת החלק מהלוח. גם ההיגיון בפנים היה מורכב יותר, עם הכנסת מכפילים מהירים. חלקים אלה יכלו לא רק לטאטא את ההיגיון אלא גם לשמש כדי לחקור יכולת עיבוד אותות דיגיטליים מותאמים אישית עם מחזורי עיצוב מחדש מהירים.

זה פתח את מירוץ החימוש הניתן לתכנות, והתפתחה התפצלות בין ה-PLD - התקן לוגי מתכנת - לבין ה-FPGA. היצרנים בחרו, כאשר Altera ו-Xilinx נקטו בדרך הגבוהה של מדרגיות FPGA ו-Actel, Lattice ואחרים נקטו בדרך הנמוכה יותר של גמישות PLD עבור "לוגיקת דבק" להפחתת עלויות של חומרי גלם.

eFPGA מעביר את המשוואה הלוגית הניתנת לתכנות עם הספק נמוך

כל זה נשמע כמו שוק בוגר, עם מחסום כניסה גבוה בקצה האחד והנפקה מותאמת יותר בצד השני. אבל מה אם לוגיקה ניתנת לתכנות הייתה בלוק IP שניתן לעצב בכל שבב בעידן חסר אגדות זה - כולל FPGA קטן עם הספק נמוך? זה יעקוף את המחסום (לפחות בהיצע הנמוך והבינוני) והסחור.

Flex Logix לקח על עצמו את האתגר הזה עם EFLX 1K eFPGA Tile. לכל אריח לוגי יש 560 טבלאות חיפוש עם שש כניסות (LUTs) עם זיכרון RAM, שעון וחיבור. מערך אריחי EFLX נותן את היכולת להתמודד עם תפקידי לוגיקה ותפקידי DSP שונים. אבל המאפיינים הבולטים ביותר שלו עשויים להיות גודלו וניהול הכוח שלו.

מיוצר ב-TSMC 40ULP, אריח EFLX 1K מתאים ל-1.5 מ"מ² ומציע שערי חשמל למצבי שינה עמוקים עם שימור מצב - הרבה יותר אגרסיבי מאשר PLDs מסורתיים. ל-EFLX 1K יש גם תכונות מוכנות לייצור שהושאלו מ-FPGAs. הוא מציג ממשקי AXI או JTAG לתצורת זרם סיביות, מעגלי קריאה חוזרים המאפשרים בדיקת שגיאות רכה, ומצב בדיקה עם וקטורים יעילים המשפרים את הכיסוי ומפחיתים את זמני הבדיקה.

רואה את השבב במרכז התמונה הבאה? זהו ForgeFPGA מבית Renesas בחבילת QFN-24, המבוססת על EFLX 1K IP, אשר Renesas מציעה במחיר נמוך של $1 בנפח. זרם היעד ההמתנה שלו נכנס בפחות מ-20uA. גודל קטן יותר, עלות נמוכה יותר ודלתות פתוחות פחות כוח שנסגרו בעבר ל-FPGAs. השושלת של ForgeFPGA מגיעה ל-Silego Technology, ולאחר מכן ל-Dialog Semiconductor, שנרכשה על ידי Renesas ב-2021.

Renesas מביאה את סביבת Go Configure IDE, ומציבה ממשק משתמש גרפי על גבי מהדר Flex Logix EFLX. הוא תומך במיפוי פינים של ForgeFPGA, קומפילציה של Verilog, יצירת זרם סיביות, ויש לו מנתח לוגי קל משקל.

בלוקי האפליקציה הבנויים מראש עבור ה-ForgeFPGA יש אחד מעניין ש-Geoff Tate של Flex Logix מציין: UART. יצירת UART בלוגיקה היא לא כל כך קשה, אבל מסתבר שכולם הלכו על זה אחרת, וזה מספיק היגיון כדי להיות יותר מכמה שבבים נפרדים. ForgeFPGA הוא גוש של לוגיקה הניתנת להגדרה מחדש שיכולה לפתור את הבעיה, ולאפשר למימוש חומרה אחד להסתגל במהירות לתצורות שונות.

ForgeFPGA הוא רק דוגמה אחת למה שניתן לעשות עם Flex Logix EFLX 1K eFPGA Tile. Flex Logix יכולה להתאים את ה-IP לצמתי תהליכים שונים, ויכולת השילוב וההתאמה מציעה מדרגיות. הוא משיג שפל חדשים עבור לוגיקה ניתנת לתכנות בהספק נמוך ומאפשר ליצרני שבבים להבדיל בין פתרונות בדרכים יוצאות דופן. למידע נוסף, בקר בכתובת:

משפחת Flex Logix EFLX eFPGA

גם לקרוא:

eFPGAs המטפלים בזריזות קריפטו עבור SoCs עם PQC

Flex Logix: מערכת Mini-ITX המשולבת הראשונה בתעשייה בינה מלאכותית

Flex Logix משתפת פעולה עם מזהה פנימי לאבטחת פלטפורמת eFPGA

שתף את הפוסט הזה באמצעות:

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. ידע מוגבר. גישה כאן.
• מקור: https://semiwiki.com/efpga/flex-logix/325926-efpga-goes-back-to-basics-for-low-power-programmable-logic/