Атрибуты продукта

Микросеми

Корпорация Microsemi со штаб-квартирой в Ирвине, штат Калифорния, является ведущим разработчиком, производителем и продавцом высокопроизводительных аналоговых и смешанных интегральных схем, а также высоконадежных полупроводников, которые управляют и контролируют или регулируют источники питания, защищают от переходных скачков напряжения и передают , принимать и усиливать сигналы.

Продукция Microsemi включает в себя автономные компоненты и решения для интегральных схем, которые улучшают конструкции клиентов за счет повышения производительности и надежности, оптимизации батарей, уменьшения размера и защиты схем.Приложения.

Введение в FPGA в Microsemi

Microsemi приобрела Actel в 2010 году, в результате чего FPGA Microsemi исполнилось три десятилетия.За последнее десятилетие FPGA Actel успешно использовались в более чем 300 космических программах, доказывая, что FPGA Actel, несомненно, надежны.

Устройства защиты от предохранителей предназначались в основном для военного рынка и не были открыты для гражданского рынка, поэтому впечатление об Actel всегда было неясным до 2002 года, когда были представлены инновационные FPGA на основе флэш-памяти, раскрывшие тайну Actel, которая с тех пор постепенно свой путь на гражданский рынок и всем известный.Первой FPGA с флэш-архитектурой был ProASIC, чьи однокристальные характеристики, эквивалентные CPLD, а также низкое энергопотребление и характеристики высокой емкости, превосходящие характеристики CPLD, завоевали похвалу инженеров-разработчиков, и все больше и больше людей использовали FPGA с флэш-архитектурой для замены исходных CPLD и SRAM FPGA.

Поскольку потребности общества продолжают меняться, Actel постоянно совершенствует свою технологию FPGA, постоянно совершенствуя и обогащая функции и внутренние ресурсы FPGA, и в 2005 году Actel выпустила третье поколение FPGA с флэш-архитектурой – ProASIC3/E.Успешный запуск ProASIC3/E ознаменовал новую волну развития.Успешный запуск ProASIC3/E ознаменовал новую «битву» между FPGA.Семейство ProASIC3/E было разработано в ответ на высокий рыночный спрос на полнофункциональные недорогие FPGA для потребительских, автомобильных и других чувствительных к затратам приложений.Ниже приведены продукты Actel.

Fusion: первая в отрасли FPGA с аналоговой функциональностью, объединяющая 12-битный AD, флэш-память, RTC и другие компоненты, делающие SoC реальностью.

IGLOO: ПЛИС со сверхнизким энергопотреблением и уникальным спящим режимом Flash *Freeze, в котором минимальное энергопотребление составляет до 5 мкВт и сохраняется состояние оперативной памяти и регистров.

IGLOO2: оптимизированный ввод-вывод на основе IGLOO, предлагающий превосходное количество портов ввода-вывода, поддержку триггерных входов Смиттера, горячее подключение и другие функции.

ProASIC3L: отличается не только высокой производительностью ProASIC3, но и низким энергопотреблением.

Nano: FPGA с самым низким энергопотреблением в отрасли, с минимальным статическим энергопотреблением 2 мкВт, сверхмалым корпусом размером 3 мм*3 мм и сверхнизкой стартовой ценой — 0,46 доллара США.

Все эти серии являются частью ПЛИС Actel третьего поколения с флэш-архитектурой, различные функции которой могут удовлетворить потребности различных рынков и предоставить пользователям широкий спектр возможностей и неожиданных эффектов для повышения конкурентоспособности их продуктов.Давайте взглянем на захватывающие возможности ПЛИС Actel третьего поколения с флэш-архитектурой.

Семейство Polarfire FPGA

FPGA PolarFire от Microsemi — это энергонезависимые устройства FPGA пятого поколения, в которых используется новейшая энергонезависимая технология 28 нм, средняя плотность и самое низкое энергопотребление, интегрированная архитектура FPGA с самым низким энергопотреблением, приемопередатчик с минимальным энергопотреблением 12,7 Гбит/с, встроенный двойной PCI Express с низким энергопотреблением. Gen2 (EP/RP), а также дополнительные устройства защиты данных и встроенный маломощный сопроцессор шифрования.Линейка продуктов FPGA Microsemi широка: до 481 тыс. логических ячеек, рабочее напряжение 1,0–1,05 В и рабочие температуры коммерческих (0–100 °C) и промышленных (-40–100 °C) продуктов. а запуск PolarFire расширяет потенциальный рынок FPGA до рынка устройств средней плотности стоимостью 2,5 миллиарда долларов.

Зачем использовать FPGA Microsemi

1 Высокая безопасность

Безопасность ПЛИС Actel Flash с архитектурой отражена в трех уровнях защиты.

Первый уровень относится к физическому уровню защиты, транзисторы FPGA с флэш-архитектурой Actel третьего поколения защищены 7 слоями металла, удаление металлического слоя очень сложно добиться обратного проектирования (с помощью определенных средств для удаления металлического слоя). слой, чтобы увидеть состояние переключения внутренних транзисторов и, таким образом, воспроизвести конструкцию);Флэш-ПЛИС энергонезависимы, не требуют внешнего чипа конфигурации, одиночный чип, его можно включать и запускать, не опасаясь перехвата потока данных в процессе настройки.

Второй уровень — это технология шифрования Flash Lock, которая, как следует из названия, обеспечивает блокировку ячеек Flash.Это 128-битный алгоритм шифрования, который предотвращает несанкционированные операции на чипе путем загрузки ключа в чип для шифрования, а без ключа чип невозможно запрограммировать, стереть, проверить и т. д. Второй уровень — шифрование Flash Lock. технология, представляющая собой 128-битный алгоритм шифрования, предотвращающий несанкционированные операции на чипе путем загрузки ключа на чип для шифрования.

Третий уровень — это технология, которая шифрует программные файлы с использованием международного стандартного алгоритма шифрования AES, алгоритма шифрования, который соответствует документу 192 Федеральных стандартов обработки информации США (FIPS), который используется правительственными учреждениями США для защиты конфиденциальной и общедоступной информации.Алгоритм может содержать примерно 3,4 x 1038 128-битных ключей по сравнению с размером 56-битного ключа в более раннем стандарте DES, который обеспечивает примерно 7,2 x 1016 ключей.В 2000 году Национальный институт стандартов и технологий (NIST) принял стандарт AES вместо стандарта DES 1977 года, что значительно повысило надежность шифрования.NIST иллюстрирует теоретическую безопасность, обеспечиваемую AES, показывая, что если компьютерная система может взломать 56-битный ключ DES за одну секунду, то для взлома 128-битного ключа AES может потребоваться примерно 149 триллионов лет, в то время как вселенная, как документально подтверждено, возраст менее 20 миллиардов лет, так что вы можете себе представить, насколько надежна безопасность.

Флэш-FPGA Actel, основанные на вышеупомянутой тройной защите, позволяют хорошо защитить ценную IP-адрес пользователя, а также делают возможным удаленный интернет-провайдер, что обеспечит наиболее надежную безопасность для программируемых логических проектов.

2 Высокая надежность

В транзисторах на основе SRAM неизбежны ошибки двух типов: Soft Error и Firm Error, которые вызваны частицами высокой энергии (нейтронами, частицами) в атмосфере, бомбардирующими транзисторы SRAM, которые из-за их высокого энергосодержания могут измениться. состояние транзистора при столкновении с конкретным транзистором.

Так называемая мягкая ошибка в основном касается памяти SRAM, например SRAM, DRAM и т. д. Когда частица высокой энергии попадает в память данных SRAM, состояние данных меняется с 0 на 1 или с 1 на 0, что приводит к временная ошибка данных, которая исчезнет при перезаписи данных.Это исправимые ошибки, и их можно уменьшить с помощью встроенной схемы обнаружения и исправления ошибок (EDAC) FPGA.

Ошибка прошивки — это когда ячейка конфигурации SRAM FPGA или кабельная структура подвергаются бомбардировке энергичными частицами в атмосфере, что приводит к изменению логической функции или ошибке проводки, что приводит к полному отказу системы и сохраняется до тех пор, пока не будет проверено и исправлено.

Архитектура Actel Flash невосприимчива к ошибкам прошивки благодаря своей уникальной технологии Flash, которая требует высокого напряжения для изменения состояния транзистора в процессе Flash. Это требование не может быть выполнено обычными энергетическими частицами, поэтому угроза практически отсутствует. -существующий.

3 Низкое энергопотребление

Обычно существует четыре типа энергопотребления в FPGA: мощность при включении питания, мощность конфигурации, статическая мощность и динамическая мощность.Как правило, FPGA имеют все четыре типа энергопотребления, тогда как FPGA Actel Flash имеют только статическую и динамическую мощность, без питания при включении питания или мощности конфигурации, поскольку для включения питания не требуется большой пусковой ток, а для выключения питания не требуется большой пусковой ток. является энергонезависимым и не требует процесса настройки.

FPGA на основе флэш-памяти состоят из двух транзисторов на каждый программируемый переключатель, а FPGA на основе SRAM состоят из шести транзисторов на каждый программируемый переключатель, поэтому с точки зрения анализа энергопотребления переключателя флэш-FPGA потребляют гораздо меньше энергии, чем FPGA SRAM.

Серия Fusion поддерживает режим низкого энергопотребления, в котором сам чип может обеспечивать напряжение 1,5 В для ядра и может отключаться и выходить из режима ожидания через внутренний RTC и логику FPGA для достижения более низкого энергопотребления;Серии FPGA Actel IGLOO и IGLOO+ предназначены для портативных приложений. Их уникальный режим Flash* Freeze позволяет снизить статическое энергопотребление до 5 мкВт и сохранить данные из оперативной памяти.

FPGA Actel Flash потребляют гораздо меньше энергии, чем конкуренты, как статически, так и динамически, и могут использоваться в приложениях, чувствительных к энергопотреблению и требующих низкого энергопотребления, например, КПК, игровые консоли и т. д.