致力于在功耗、安全、可靠性和性能方面提供差異化半導(dǎo)體技術(shù)方案的領(lǐng)先供應(yīng)商美高森美公司宣布提供全新成本優(yōu)化PolarFire™ 現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件(FPGA) 產(chǎn)品系列，在中等密度范圍FPGA器件中具備了業(yè)界最低功耗、 12.7 Gbps串化/解串 (SerDes)收發(fā)器，以及領(lǐng)先的安全性和可靠性。該 FPGA產(chǎn)品系列適合廣泛的應(yīng)用范圍，涵蓋有線(xiàn) 接入 網(wǎng)絡(luò)和 蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施、國(guó)防 和 商用航空 市場(chǎng)，以及包括工業(yè) 自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng) (IoT)市場(chǎng)的工業(yè) 4.0應(yīng)用。

“我們新的FPGA產(chǎn)品系列改變了市場(chǎng)對(duì)于傳統(tǒng)中等規(guī)模FPGA器件的認(rèn)知。”美高森美副總裁兼業(yè)務(wù)部經(jīng)理Bruce Weyer表示：“非易失性FPGA器件首次具備了全部已知好處，其明確的功耗和成本優(yōu)勢(shì)超越了帶有10 Gpbs收發(fā)器的SRAM FPGA器件，從而提供了必要的差異性，在滿(mǎn)足客戶(hù)不斷變化的需求的同時(shí)填補(bǔ)了市場(chǎng)空白。”

通過(guò)PolarFire FPGA器件，美高森美公司FPGA器件潛在市場(chǎng)擴(kuò)大至超過(guò)25億美元的規(guī)模，同時(shí)涵蓋低端和中階FPGA市場(chǎng)區(qū)間，此外，新產(chǎn)品系列的創(chuàng)新特性支持美高森美在通信基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)。

現(xiàn)今的蜂窩基礎(chǔ)設(shè)施和有線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)正在面對(duì)快速轉(zhuǎn)型，一方面必須為客戶(hù)提供兆兆字節(jié) (terabytes) 的高價(jià)值內(nèi)容，同時(shí)降低運(yùn)營(yíng)和資產(chǎn)支出花費(fèi)，以及減少其熱消耗和碳排放。美高森美的PolarFire FPGA器件提供最低功耗的10Gbps端口，為日益增多的聚合業(yè)務(wù)提供了高成本效益的帶寬處理能力。全新FPGA系列還可以應(yīng)對(duì)市場(chǎng)日益增多的現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全威脅問(wèn)題，以及基于深亞微米SRAM的FPGA器件的配置內(nèi)存所面臨的單事件翻轉(zhuǎn)(SEU)相關(guān)的可靠性問(wèn)題。

新器件適合多個(gè)通信市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，包括有線(xiàn)接入、網(wǎng)絡(luò)邊緣、城域 (1至40G);無(wú)線(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)回程、智能光學(xué)模塊和視頻廣播。這些器件也非常適合國(guó)防和航空航天市場(chǎng)應(yīng)用，比如加密和信任根、安全無(wú)線(xiàn)通信、雷達(dá)和電子戰(zhàn)(EW)、飛機(jī)網(wǎng)絡(luò)、推進(jìn)和控制。PolarFire FPGA器件適合的工業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用包括流程控制和自動(dòng)化、機(jī)器視覺(jué)處理和分析、可編程邏輯控制器、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，以及視頻和圖像處理。

“PolarFire FPGA器件可讓客戶(hù)毋須購(gòu)買(mǎi)具有較高功率且成本較高的FPGA器件來(lái)獲得許多中等帶寬應(yīng)用所需的12.7G收發(fā)器性能，同時(shí)擴(kuò)大了公司超低功耗、高可靠性和高安全性產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。”美高森美SoC產(chǎn)品部營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Shakeel Peera表示：“通過(guò)結(jié)合高成本效益PolarFire FPGA和美高森美廣泛的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(ASSP)組合，可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、語(yǔ)音處理、存儲(chǔ)、光傳輸網(wǎng)絡(luò) (OTN)交換和運(yùn)輸領(lǐng)域的端至端解決方案，以及多個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域的功率管理。”

美高森美通過(guò)早期使用計(jì)劃 (Early Access Program) 與精選客戶(hù)密切合作，已經(jīng)有項(xiàng)目開(kāi)始采用PolarFire產(chǎn)品系列。

“除了開(kāi)發(fā)先進(jìn)的視頻壓縮、通信、測(cè)試和測(cè)量、網(wǎng)絡(luò)和消費(fèi)產(chǎn)品之外，A2e Technologies還為美高森美客戶(hù)群提供相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)和設(shè)計(jì)服務(wù)。”A2e Technologies首席技術(shù)官Allen Vexler表示：“美高森美提供的FPGA具有高的信號(hào)處理性能和輸入/輸出(I/O)特性，及很低的功率消耗，這預(yù)期改變了我們開(kāi)發(fā)用于監(jiān)控、無(wú)人機(jī)和DVR等流媒體視頻產(chǎn)品的思路，它開(kāi)辟了一系列全新的可能性。”

主要特性和優(yōu)勢(shì)

通過(guò)與Silicon Creations合作，美高森美研制出了全面優(yōu)化的12.7 Gbps收發(fā)器，尺寸小并且低功耗，從而將10 Gbps的總體功耗降低至90 mW以下。PolarFire器件具有同級(jí)最低的靜態(tài)功耗， 例如100K邏輯單元(LE)器件為25mW;零浪涌電流;獨(dú)特的Flash*Freeze模式，在25度下 130 mW的待機(jī)功耗為同級(jí)最佳。對(duì)于相同的應(yīng)用，其總功耗比競(jìng)爭(zhēng)性FPGA器件降低多達(dá)50%。

美高森美還為客戶(hù)提供分析功耗的功率估算器。在實(shí)施方案之后，客戶(hù)還可以使用SmartPower Analyzer分析整個(gè)設(shè)計(jì)的功耗。

這個(gè)FPGA系列還具備配置單元的SEU先天免疫能力，提供業(yè)界最佳可靠性 。其它增強(qiáng)可靠性的特性包括：內(nèi)置單錯(cuò)校正和雙錯(cuò)檢測(cè)(SECDED)、大型靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(LSRAM)的交叉存取，以及針對(duì)安全關(guān)鍵性設(shè)計(jì)的系統(tǒng)控制器暫停模式。

通過(guò)充分利用美高森美在 安全性方面的專(zhuān)有技術(shù)，PolarFire FPGA器件提供具有Cryptography Research Incorporated (CRI) 專(zhuān)利的差分功率分析 (DPA) 位流保護(hù)功能、集成了物理不可克隆功能(PUF)、安全的56 KB嵌入式非易失性存儲(chǔ)器(eNVM)、內(nèi)置篡改檢測(cè)器和對(duì)策、真正的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、集成了Athena TeraFire EXP5200B Crypto協(xié)處理器(Suite B功能)，以及 CRI的DPA應(yīng)對(duì)策略的授權(quán)許可。

PolarFire器件的成本優(yōu)化架構(gòu)使用28納米工藝，在標(biāo)準(zhǔn)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)上使用了Silicon-Oxide-NItride-Oxide-Silicon (SONOS)非易失性工藝技術(shù)。該器件系列還集成了針對(duì)12.7 Gbps性能優(yōu)化的收發(fā)器，具有較小尺寸和最低功耗，集成式I/O速率變換邏輯支持雙數(shù)據(jù)速率(DDR)內(nèi)存和低電壓差分信號(hào)(LVDS)，高性能安全類(lèi)IP ，以及業(yè)界唯一在低成本中等密度范圍FPGA器件上具有時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)功能的1.6 Gbps I/O。

軟件和 IP

美高森美 Libero SoC 設(shè)計(jì)套件 提供了全面并且易于學(xué)習(xí)使用和采納的開(kāi)發(fā)工具，用于其成本優(yōu)化PolarFire FPGA器件的設(shè)計(jì)，提高了生產(chǎn)率。這款套件包含完整的設(shè)計(jì)流程，包括Synopsys Synplify Pro 綜合和Mentor Graphics ModelSim Pro 混合語(yǔ)言仿真，帶有同級(jí)最佳約束管理，以及美高森美差異化的調(diào)試套件SmartDebug。1G 以太網(wǎng)、10G 以太網(wǎng)、JESD204B、DDR 內(nèi)存接口、AXI4 互聯(lián)IP以及其它流行IP已經(jīng)可以在PolarFire器件上部署。

PolarFire器件其它主要特性

•內(nèi)置支持?jǐn)?shù)千兆位以及多種協(xié)議的收發(fā)器，提供從250 Mbps至12.7 Gbps的高速串行連接功能

•最多481K邏輯單元，邏輯單元由四輸入查找表(LUT) 和可拆分的D類(lèi)觸發(fā)器組成。

•最高 33 MB RAM

•最高1480 個(gè)18 x 18 乘法累加模塊，集成預(yù)加器。

•集成雙PCIe硬核，用于最高x4的Gen2終端 (EP) 和根端口(RP) 模式

•高速 I/O (HSIO) 支持高達(dá)1600 Mbps DDR4、1333 Mbps DDR3L和 1333 Mbps LPDDR3/DDR3 存儲(chǔ)器，帶有集成式 I/O 速率變換器

•通用 I/O (GPIO) 支3.3 V、內(nèi)置用于串行千兆以太網(wǎng) (SGMII)的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù) (CDR)功能， 集成式I/O速率變換邏輯支持1067 Mbps DDR3 和 1600 Mbps 低電壓差分信號(hào)(LVDS) 。