Productkenmerken

Microsemi

Microsemi Corporation, met hoofdzetel in Irvine, Californië, is een toonaangevende ontwerper, fabrikant en marketeer van hoogwaardige analoge en gemengde signaal-geïntegreerde schakelingen en zeer betrouwbare halfgeleiders die voedingen beheren en controleren of reguleren, beschermen tegen voorbijgaande spanningspieken en transmissie signalen ontvangen en versterken.

De producten van Microsemi omvatten op zichzelf staande componenten en geïntegreerde circuitoplossingen die klantontwerpen verbeteren door de prestaties en betrouwbaarheid te verbeteren, batterijen te optimaliseren, de omvang te verkleinen en circuits te beschermen.toepassingen.

Inleiding tot FPGA's bij Microsemi

Microsemi heeft Actel in 2010 overgenomen, waardoor de FPGA's van Microsemi dertig jaar oud zijn.De FPGA's van Actel zijn de afgelopen tien jaar met succes gebruikt in meer dan 300 ruimtevaartprogramma's, wat bewijst dat de FPGA's van Actel onbetwistbaar betrouwbaar zijn.

De anti-zekeringsapparaten waren voornamelijk bedoeld voor de militaire markt en niet open voor de civiele markt, dus de indruk van Actel bleef altijd duister tot 2002, toen zijn innovatieve, op Flash gebaseerde FPGA's werden geïntroduceerd, waarmee het mysterie van Actel werd onthuld, dat sindsdien geleidelijk aan steeds groter is geworden. zijn weg naar de civiele markt en is bij iedereen bekend.De eerste FPGA met Flash-architectuur was ProASIC, waarvan de kenmerken met één chip die gelijkwaardig zijn aan CPLD's en het lage stroomverbruik en de hoge capaciteitskenmerken die verder gaan dan die van CPLD's de lof van ontwikkelingsingenieurs wonnen, en steeds meer mensen gebruikten FPGA's met Flash-architectuur om de originele CPLD's te vervangen en SRAM FPGA's.

Terwijl de behoeften van de samenleving blijven veranderen, verbetert Actel voortdurend zijn FPGA-technologie, waarbij de functies en interne bronnen van FPGA's voortdurend worden verfijnd en verrijkt. In 2005 lanceerde Actel de derde generatie FPGA's met Flash-architectuur – de ProASIC3/E.De succesvolle lancering van de ProASIC3/E luidde een nieuwe ontwikkelingsgolf in.De succesvolle lancering van de ProASIC3/E luidde een nieuwe ‘strijd’ tussen FPGA’s in.De ProASIC3/E-familie is ontworpen als antwoord op de sterke marktvraag naar volledig uitgeruste, goedkope FPGA's voor consumenten-, automobiel- en andere kostengevoelige toepassingen.De volgende zijn producten van Actel.

Fusion: de eerste FPGA in de branche met analoge functionaliteit, waarin 12-bit AD, Flash-geheugen, RTC en andere componenten zijn geïntegreerd om SoC werkelijkheid te maken.

IGLOO: een FPGA met ultralaag vermogen en een unieke Flash *Freeze-slaapmodus, waarin het laagste energieverbruik tot 5 µW bedraagt ​​en de status van RAM en registers behouden blijft.

IGLOO2: geoptimaliseerde I/O gebaseerd op IGLOO, biedt een fantastisch aantal I/O-poorten, ondersteuning voor Smitter-triggeringangen, hot-plugging en andere functies.

ProASIC3L: beschikt niet alleen over de hoge prestaties van ProASIC3, maar ook over een laag stroomverbruik.

Nano: de FPGA met het laagste energieverbruik in de sector, met een minimaal statisch energieverbruik van 2 µW, met een ultraklein pakket van 3 mm*3 mm en een ultralage startprijs van US$ 0,46.

Deze series maken allemaal deel uit van Actels derde generatie Flash-architectuur FPGA's, waarvan de verschillende functies kunnen voldoen aan de behoeften van verschillende markten en gebruikers een breed scala aan opties en onverwachte effecten kunnen bieden om de concurrentiekracht van hun producten te vergroten.Laten we eens kijken naar de opwindende kenmerken van Actels derde generatie Flash-architectuur FPGA's.

Polarfire FPGA-familie

De PolarFire FPGA's van Microsemi zijn niet-vluchtige FPGA-apparaten van de vijfde generatie met de nieuwste 28 nm niet-vluchtige procestechnologie, gemiddelde dichtheid en het laagste energieverbruik, geïntegreerde FPGA-architectuur met het laagste vermogen, 12,7 Gbps transceiver met het laagste vermogen, ingebouwde dubbele PCI Express met laag vermogen Gen2 (EP/RP), evenals optionele gegevensbeveiligingsapparaten en een geïntegreerde encryptie-coprocessor met laag vermogen.Met maximaal 481K logische cellen, bedrijfsspanningen van 1,0 V-1,05 V en bedrijfstemperaturen van commercieel (0°C – 100°C) en industrieel (-40°C – 100°C) is de FPGA-productlijn van Microsemi breed, en de lancering van PolarFire breidt zijn potentiële markt voor FPGA's uit naar de markt voor apparaten met een gemiddelde dichtheid van $ 2,5 miljard.

Waarom Microsemi FPGA's gebruiken?

1 Hoge beveiliging

De veiligheid van FPGA's met Actel Flash-architectuur wordt weerspiegeld in 3 beschermingslagen.

De eerste laag behoort tot de fysieke beschermingslaag, de transistors van Actel's derde generatie Flash-architectuur FPGA's worden beschermd door 7 lagen metaal, het verwijderen van de metaallaag is zeer moeilijk om reverse engineering te realiseren (via bepaalde middelen om een ​​metaal te verwijderen laag om de schakeltoestand van de interne transistors te zien en zo het ontwerp te reproduceren);Flash FPGA's zijn niet-vluchtig, er is geen externe configuratie-chip vereist, één chip. Het kan worden ingeschakeld en uitgevoerd zonder angst voor onderschepping van de datastroom tijdens het configuratieproces.

De tweede laag is de Flash Lock-coderingstechnologie, die, zoals de naam al doet vermoeden, een vergrendelend effect heeft op de Flash-cellen.Het is een 128-bits coderingsalgoritme dat ongeautoriseerde bewerkingen op de chip voorkomt door de sleutel naar de chip te downloaden voor codering. Zonder de sleutel kan de chip niet worden geprogrammeerd, gewist, geverifieerd, enz. De tweede laag is de Flash Lock-codering technologie, een 128-bits coderingsalgoritme dat ongeautoriseerde bewerkingen op de chip voorkomt door de sleutel naar de chip te downloaden voor codering.

De derde laag is een technologie die programmeerbestanden codeert met behulp van het internationaal standaard AES-coderingsalgoritme, een coderingsalgoritme dat voldoet aan het Amerikaanse Federal Information Processing Standards (FIPS) document 192, dat door Amerikaanse overheidsinstanties wordt gebruikt om gevoelige en openbare informatie te beschermen.Het algoritme kan ongeveer 3,4 x 1038 sleutels van 128 bits bevatten, vergeleken met de sleutelgrootte van 56 bits in de eerdere DES-standaard, die ongeveer 7,2 x 1016 sleutels biedt.In 2000 heeft het National Institute of Standards and Technology (NIST) de AES-standaard aangenomen ter vervanging van de DES-standaard uit 1977, waardoor de betrouwbaarheid van de codering aanzienlijk is verbeterd.NIST illustreert de theoretische veiligheid die AES biedt door aan te tonen dat als een computersysteem een ​​56-bits DES-sleutel in één seconde kan kraken, het ongeveer 149 biljoen jaar kan duren om een ​​128-bits AES-sleutel te kraken, terwijl gedocumenteerd is dat het universum minder dan 20 miljard jaar oud, dus je kunt je voorstellen hoe betrouwbaar de beveiliging is.

Actel Flash FPGA's, gebaseerd op de bovengenoemde drievoudige bescherming, zorgen ervoor dat het waardevolle IP-adres van de gebruiker goed wordt beschermd en maken ook externe ISP mogelijk, wat de meest betrouwbare beveiliging voor programmeerbare logische ontwerpen zal bieden.

2 Hoge betrouwbaarheid

Er zijn twee soorten fouten onvermijdelijk bij op SRAM gebaseerde transistors: Soft Error en Firm Error, die worden veroorzaakt doordat hoogenergetische deeltjes (neutronen, deeltjes) in de atmosfeer de SRAM-transistors bombarderen, die vanwege hun hoge energie-inhoud kunnen veranderen de toestand van de transistor tijdens de botsing met een bepaalde transistor.

De zogenaamde zachte fout geldt voornamelijk voor SRAM-geheugen, bijv. SRAM, DRAM, enz. Wanneer een hoogenergetisch deeltje het datageheugen van SRAM raakt, wordt de datastatus omgekeerd, van 0 naar 1 of 1 naar 0, wat resulteert in een tijdelijke gegevensfout, die verdwijnt wanneer de gegevens worden herschreven.Dit zijn herstelbare fouten en kunnen worden verminderd door de ingebouwde EDAC-circuits (errordetectie en correctie) van de FPGA.

Er is sprake van een firmwarefout wanneer de SRAM FPGA-configuratiecel of bekabelingsstructuur wordt gebombardeerd door energetische deeltjes in de atmosfeer, wat resulteert in een verandering in de logische functie of een bedradingsfout die zal resulteren in een volledige systeemstoring en zal blijven bestaan ​​totdat deze wordt gecontroleerd en gecorrigeerd.

De Actel Flash-architectuur is immuun voor firmwarefouten vanwege de unieke Flash-technologie, die een hoge spanning vereist om de toestand van een transistor in het Flash-proces te veranderen, een vereiste waaraan niet kan worden voldaan door gewone energetische deeltjes, dus de dreiging is vrijwel niet groter. -bestaand.

3 Laag stroomverbruik

Er zijn over het algemeen vier soorten stroomverbruik in FPGA's: opstartvermogen, configuratievermogen, statisch vermogen en dynamisch vermogen.Over het algemeen hebben FPGA's alle vier de soorten stroomverbruik, terwijl Actel Flash FPGA's alleen statisch vermogen en dynamisch vermogen hebben, geen opstartvermogen of configuratievermogen, aangezien het opstarten geen grote opstartstroom vereist, en het uitschakelen is niet-vluchtig en vereist geen configuratieproces.

Op Flash gebaseerde FPGA's zijn samengesteld uit twee transistors per programmeerbare schakelaar, terwijl op SRAM gebaseerde FPGA's zijn samengesteld uit zes transistors per programmeerbare schakelaar, dus puur in termen van analyse van het stroomverbruik van de schakelaar verbruiken Flash FPGA's veel minder stroom dan SRAM FPGA's.

De Fusion-serie ondersteunt een modus met laag energieverbruik, waarbij de chip zelf een spanning van 1,5 V voor de kern kan leveren en kan worden uitgeschakeld en ontwaakt via de interne RTC en de logica van de FPGA om een ​​lager energieverbruik te bereiken;De Actel IGLOO- en IGLOO+-serie FPGA's zijn ontworpen voor handheld-toepassingen en kunnen met de unieke Flash* Freeze-modus het statisch energieverbruik terugbrengen tot slechts 5uW en gegevens uit het RAM opslaan.

Actel Flash FPGA's verbruiken veel minder stroom dan de concurrentie, zowel statisch als dynamisch, en kunnen worden gebruikt in toepassingen die energiegevoelig zijn en een laag stroomverbruik vereisen, bijvoorbeeld PDA's, gameconsoles, enz.