Vlastnosti produktu

Microsemi

Microsemi Corporation so sídlom v Irvine v Kalifornii je popredným dizajnérom, výrobcom a predajcom vysokovýkonných analógových a zmiešaných signálových integrovaných obvodov a vysoko spoľahlivých polovodičov, ktoré riadia a riadia alebo regulujú napájacie zdroje, chránia pred prechodnými napäťovými špičkami a vysielajú , prijímať a zosilňovať signály.

Produkty Microsemi zahŕňajú samostatné komponenty a riešenia integrovaných obvodov, ktoré zlepšujú zákaznícky dizajn zlepšením výkonu a spoľahlivosti, optimalizáciou batérií, zmenšením veľkosti a ochranou obvodov.aplikácie.

Úvod do FPGA v Microsemi

Microsemi získala Actel v roku 2010, vďaka čomu sú FPGA od Microsemi staré tri desaťročia.FPGA spoločnosti Actel sa za posledné desaťročie úspešne použili vo viac ako 300 vesmírnych programoch, čo dokazuje, že FPGA spoločnosti Actel sú nesporne spoľahlivé.

Zabezpečovacie zariadenia boli určené hlavne pre vojenský trh a neboli otvorené pre civilný trh, takže dojem z Actel bol vždy nejasný až do roku 2002, kedy boli predstavené jeho inovatívne FPGA založené na Flash, čím sa odhalilo tajomstvo Actel, ktoré odvtedy postupne svoju cestu na civilný trh a pozná ju každý.Prvým FPGA s architektúrou Flash bol ProASIC, ktorého jednočipové charakteristiky ekvivalentné CPLD a nízka spotreba energie a vysokokapacitné charakteristiky presahujúce charakteristiky CPLD získali chválu vývojových inžinierov a stále viac ľudí používalo FPGA s architektúrou Flash na nahradenie pôvodných CPLD a FPGA SRAM.

Keďže potreby spoločnosti sa neustále menia, Actel neustále zdokonaľuje svoju technológiu FPGA, neustále zdokonaľuje a obohacuje funkcie a interné zdroje FPGA a v roku 2005 Actel uviedol na trh tretiu generáciu FPGA s architektúrou Flash – ProASIC3/E.Úspešné spustenie ProASIC3/E predznamenalo novú vlnu vývoja.Úspešné spustenie ProASIC3/E predznamenalo novú „bitku“ medzi FPGA.Rodina ProASIC3/E bola navrhnutá v reakcii na silný dopyt trhu po plne vybavených, lacných FPGA pre spotrebiteľské, automobilové a iné aplikácie citlivé na náklady.Nasledujú produkty Actel.

Fusion: prvé FPGA v odvetví s analógovou funkcionalitou, integrujúce 12-bitové AD, flash pamäť, RTC a ďalšie komponenty, vďaka ktorým sa SoC stane realitou.

IGLOO: ultra-nízkoenergetické FPGA s jedinečným režimom spánku Flash *Freeze, v ktorom je najnižšia spotreba energie až 5µW a stav pamäte RAM a registrov je zachovaný.

IGLOO2: optimalizované I/O založené na IGLOO, ponúkajúce skvelý počet I/O portov, podporu Smitter trigger vstupov, hot-plugging a ďalšie funkcie.

ProASIC3L: vyznačuje sa nielen vysokým výkonom ProASIC3, ale aj nízkou spotrebou energie.

Nano: FPGA s najnižšou spotrebou energie v odvetví, s minimálnou statickou spotrebou energie 2 µW, s ultra malým 3 mm x 3 mm balením a mimoriadne nízkou počiatočnou cenou 0,46 USD.

Všetky tieto série sú súčasťou tretej generácie FPGA s architektúrou Flash od spoločnosti Actel, ktorej rôzne funkcie môžu uspokojiť potreby rôznych trhov a priniesť používateľom širokú škálu možností a neočakávaných efektov na zvýšenie konkurencieschopnosti ich produktov.Poďme sa pozrieť na vzrušujúce funkcie tretej generácie FPGA s architektúrou Flash od spoločnosti Actel.

Rodina Polarfire FPGA

FPGA PolarFire od Microsemi sú energeticky nezávislé FPGA zariadenia piatej generácie s najnovšou 28nm energeticky nezávislou procesnou technológiou, strednou hustotou a najnižšou spotrebou energie, integrovanou architektúrou FPGA s najnižšou spotrebou, 12,7 Gbps transceiver s najnižšou spotrebou, vstavaný nízkoenergetický duálny PCI Express Gen2 (EP/RP), ako aj voliteľné zariadenia na zabezpečenie údajov a integrovaný koprocesor na šifrovanie s nízkou spotrebou energie.S až 481 000 logickými článkami, prevádzkovým napätím 1,0 V – 1,05 V a prevádzkovými teplotami komerčných (0 °C – 100 °C) a priemyselných (-40 °C – 100 °C) je produktový rad FPGA spoločnosti Microsemi široký, a spustenie PolarFire rozširuje svoj potenciálny trh s FPGA na trh zariadení strednej hustoty v hodnote 2,5 miliardy USD.

Prečo používať Microsemi FPGA

1 Vysoká bezpečnosť

Bezpečnosť FPGA s architektúrou Actel Flash sa odráža v 3 vrstvách ochrany.

Prvá vrstva patrí do fyzickej vrstvy ochrany, tranzistory FPGA s architektúrou Flash tretej generácie spoločnosti Actel sú chránené 7 vrstvami kovu, odstránenie kovovej vrstvy je veľmi ťažké dosiahnuť reverzným inžinierstvom (niektorými prostriedkami sa odstráni kov vrstva vidieť stav spínania vnútorných tranzistorov a tak reprodukovať dizajn);Flash FPGA sú energeticky nezávislé, nie je potrebný žiadny externý konfiguračný čip, jeden čip, možno ho zapnúť a spustiť bez obáv zo zachytenia dátového toku počas procesu konfigurácie.

Druhou vrstvou je šifrovacia technológia Flash Lock, ktorá, ako už názov napovedá, predstavuje uzamykací efekt na bunky Flash.Ide o 128-bitový šifrovací algoritmus, ktorý zabraňuje neoprávneným operáciám na čipe stiahnutím kľúča do čipu na zašifrovanie a bez kľúča nie je možné čip naprogramovať, vymazať, overiť atď. Druhou vrstvou je šifrovanie Flash Lock technológia, čo je 128-bitový šifrovací algoritmus, ktorý zabraňuje neoprávneným operáciám na čipe stiahnutím kľúča do čipu na šifrovanie.

Tretia vrstva je technológia, ktorá šifruje programové súbory pomocou medzinárodne štandardného šifrovacieho algoritmu AES, šifrovacieho algoritmu, ktorý sa riadi dokumentom 192 US Federal Information Processing Standards (FIPS), ktorý používajú vládne agentúry USA na ochranu citlivých a verejných informácií.Algoritmus môže obsahovať približne 3,4 x 1038 128-bitových kľúčov v porovnaní s 56-bitovou veľkosťou kľúča v staršom štandarde DES, ktorý poskytuje približne 7,2 x 1016 kľúčov.V roku 2000 Národný inštitút pre štandardy a technológie (NIST) prijal štandard AES, ktorý nahradil štandard DES z roku 1977, čím sa výrazne zlepšila spoľahlivosť šifrovania.NIST ilustruje teoretickú bezpečnosť poskytovanú AES tým, že ukazuje, že ak výpočtový systém dokáže prelomiť 56-bitový kľúč DES za jednu sekundu, prelomenie 128-bitového kľúča AES by mohlo trvať približne 149 biliónov rokov, zatiaľ čo vesmír je zdokumentovaný. menej ako 20 miliárd rokov, takže si viete predstaviť, aké spoľahlivé je zabezpečenie.

FPGA Actel Flash, založené na vyššie uvedenej trojitej ochrane, umožňujú dobre chrániť hodnotnú IP používateľa a tiež umožňujú vzdialeného poskytovateľa internetových služieb, čo poskytne najspoľahlivejšie zabezpečenie pre návrhy programovateľnej logiky.

2 Vysoká spoľahlivosť

V tranzistoroch na báze SRAM sú nevyhnutné dva typy chýb: Soft Error a Firm Error, ktoré sú spôsobené vysokoenergetickými časticami (neutróny, častice) v atmosfére, ktoré bombardujú tranzistory SRAM, ktoré sa v dôsledku ich vysokého energetického obsahu môžu zmeniť. stav tranzistora pri zrážke s konkrétnym tranzistorom.

Takzvaná mäkká chyba je hlavne pre pamäť SRAM, napr. SRAM, DRAM atď. Keď častica s vysokou energiou zasiahne dátovú pamäť SRAM, stav údajov sa obráti z 0 na 1 alebo z 1 na 0, čo vedie k dočasná chyba údajov, ktorá zmizne po prepísaní údajov.Ide o opraviteľné chyby, ktoré je možné znížiť pomocou vstavaných obvodov na detekciu a korekciu chýb FPGA (EDAC).

Chyba firmvéru je, keď je konfiguračná bunka SRAM FPGA alebo štruktúra kabeláže bombardovaná energetickými časticami v atmosfére, čo vedie k zmene logickej funkcie alebo chybe zapojenia, ktorá bude mať za následok úplné zlyhanie systému a bude pretrvávať, kým sa neskontroluje a neopraví.

Architektúra Actel Flash je odolná voči chybám firmvéru vďaka svojej jedinečnej technológii Flash, ktorá vyžaduje vysoké napätie na zmenu stavu tranzistora v procese Flash, čo je požiadavka, ktorú nemôžu splniť bežné energetické častice, takže hrozba je takmer nulová. -existujúci.

3 Nízka spotreba energie

Vo všeobecnosti existujú štyri typy spotreby energie v FPGA: výkon pri zapnutí, výkon pri konfigurácii, statický výkon a dynamický výkon.Vo všeobecnosti majú FPGA všetky štyri typy spotreby energie, zatiaľ čo Actel Flash FPGA majú iba statický výkon a dynamický výkon, žiadne napájanie pri zapnutí alebo napájanie pri konfigurácii, pretože zapnutie nevyžaduje veľký štartovací prúd a vypnutie. je energeticky nezávislá a nevyžaduje proces konfigurácie.

FPGA založené na flash sa skladajú z dvoch tranzistorov na programovateľný prepínač, zatiaľ čo FPGA založené na SRAM sa skladajú zo šiestich tranzistorov na programovateľný prepínač, takže čisto z hľadiska analýzy spotreby energie prepínača spotrebúvajú flash FPGA oveľa menej energie ako FPGA SRAM.

Séria Fusion podporuje režim nízkej spotreby energie, kde samotný čip môže poskytnúť 1,5 V napätie pre jadro a môže byť vypnutý a prebudený prostredníctvom interného RTC a logiky FPGA, aby sa dosiahla nižšia spotreba energie;séria FPGA Actel IGLOO a IGLOO+ je navrhnutá pre ručné aplikácie s jedinečným režimom Flash* Freeze, ktorý dokáže znížiť statickú spotrebu energie až na 5uW a ušetriť dáta z pamäte RAM.

Actel Flash FPGA spotrebujú oveľa menej energie ako konkurencia, staticky aj dynamicky, a možno ich použiť v aplikáciách, ktoré sú citlivé na energiu a vyžadujú nízku spotrebu energie, napr. PDA, herné konzoly atď.