ویژگی های محصول

میکروسمی

Microsemi Corporation، مستقر در ایروین، کالیفرنیا، یک طراح، تولید کننده و بازاریاب پیشرو در مدارهای مجتمع آنالوگ و سیگنال مختلط با کارایی بالا و نیمه هادی های با قابلیت اطمینان بالا است که منابع تغذیه را مدیریت و کنترل یا تنظیم می کند، در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ محافظت می کند و انتقال می دهد. ، سیگنال ها را دریافت و تقویت می کند.

محصولات Microsemi شامل اجزای مستقل و راه‌حل‌های مدار مجتمع است که با بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان، بهینه‌سازی باتری‌ها، کاهش اندازه و حفاظت از مدارها، طرح‌های مشتری را بهبود می‌بخشد.برنامه های کاربردی.

مقدمه ای بر FPGA در Microsemi

Microsemi در سال 2010 Actel را تصاحب کرد و FPGA های Microsemi را سه دهه از عمر خود ساخت.FPGA های Actel در بیش از 300 برنامه فضایی در دهه گذشته با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته اند و ثابت می کنند که FPGA های Actel بدون شک قابل اعتماد هستند.

دستگاه‌های ضد فیوز عمدتاً برای بازار نظامی بودند و به بازار غیرنظامی باز نمی‌شدند، بنابراین تصور Actel همیشه مبهم بود تا اینکه در سال 2002، هنگامی که FPGA‌های مبتکرانه مبتنی بر فلش آن معرفی شد، راز Actel را آشکار کرد، که از آن زمان به تدریج ساخته شد. راه آن به بازار غیرنظامی است و برای همه شناخته شده است.اولین FPGA معماری فلش ProASIC بود که ویژگی های تک تراشه آن معادل CPLD ها و ویژگی های مصرف انرژی کم و ظرفیت بالا فراتر از CPLD ها مورد تمجید مهندسان توسعه قرار گرفت و افراد بیشتری از FPGA های معماری Flash برای جایگزینی CPLD های اصلی استفاده کردند. FPGA های SRAM

همانطور که نیازهای جامعه همچنان در حال تغییر هستند، Actel دائماً در حال بهبود فناوری FPGA خود است، به طور مداوم عملکردها و منابع داخلی FPGA ها را بهبود می بخشد و غنی می کند و در سال 2005 Actel نسل سوم FPGA های معماری Flash - ProASIC3/E را عرضه کرد.راه اندازی موفقیت آمیز ProASIC3/E موج جدیدی از توسعه را نوید داد.راه‌اندازی موفقیت‌آمیز ProASIC3/E یک "نبرد" جدید بین FPGA ها را به همراه داشت.خانواده ProASIC3/E در پاسخ به تقاضای قوی بازار برای FPGAهای کم‌هزینه و کم‌هزینه برای مصرف‌کننده، خودرو و سایر برنامه‌های کاربردی حساس به هزینه طراحی شده است.محصولات اکتل در زیر آمده است.

Fusion: اولین FPGA صنعت با عملکرد آنالوگ، یکپارچه سازی 12 بیتی AD، حافظه فلش، RTC، و سایر اجزا برای تبدیل SoC به واقعیت.

IGLOO: یک FPGA بسیار کم مصرف با حالت خواب منحصر به فرد Flash *Freeze، که در آن کمترین مصرف انرژی تا 5 µW است و وضعیت RAM و ثبات ها حفظ می شود.

IGLOO2: I/O بهینه شده بر اساس IGLOO، ارائه تعداد فوق العاده ای از پورت های I/O، پشتیبانی از ورودی های Smitter trigger، hot-plugging و سایر ویژگی ها.

ProASIC3L: نه تنها عملکرد بالای ProASIC3 بلکه مصرف انرژی پایین را نیز دارد.

نانو: کمترین مصرف برق FPGA در صنعت، با حداقل توان مصرفی استاتیک 2 µW، دارای بسته بسیار کوچک 3mm*3mm و قیمت اولیه بسیار پایین 0.46 دلار آمریکا.

این سری ها همگی بخشی از نسل سوم FPGA های معماری Flash Actel هستند که ویژگی های مختلف آنها می تواند نیازهای بازارهای مختلف را برآورده کند و طیف گسترده ای از گزینه ها و جلوه های غیرمنتظره را برای افزایش رقابت محصولات خود به کاربران ارائه دهد.بیایید نگاهی به ویژگی های هیجان انگیز FPGA های معماری Flash نسل سوم Actel بیندازیم.

خانواده Polarfire FPGA

FPGAهای PolarFire Microsemi، دستگاه‌های FPGA غیرفرار نسل پنجم هستند که دارای آخرین فناوری فرآیند غیرفرار 28 نانومتری، چگالی متوسط ​​و کمترین مصرف انرژی، معماری FPGA کم‌مصرف یکپارچه، فرستنده گیرنده 12.7 گیگابیت بر ثانیه، فرستنده و گیرنده داخلی اکسپرس دوگانه با توان پایین هستند. Gen2 (EP/RP) و همچنین دستگاه های اختیاری امنیت داده و یک پردازشگر رمزگذاری کم مصرف یکپارچه.خط تولید FPGA Microsemi با حداکثر 481K سلول منطقی، ولتاژهای کاری 1.0-1.05 ولت و دمای کاری تجاری (0°C – 100°C) و صنعتی (-40°C – 100°C) گسترده است. و راه اندازی PolarFire بازار بالقوه خود را برای FPGA به بازار دستگاه های با چگالی متوسط ​​2.5 میلیارد دلاری گسترش می دهد.

چرا از Microsemi FPGA استفاده می کنیم؟

1 امنیت بالا

امنیت FPGA های معماری Actel Flash در 3 لایه حفاظتی منعکس می شود.

لایه اول متعلق به لایه فیزیکی حفاظت است، ترانزیستورهای FPGAهای معماری Flash نسل سوم Actel توسط 7 لایه فلز محافظت می شوند، حذف لایه فلزی برای دستیابی به مهندسی معکوس بسیار دشوار است (از طریق ابزارهای خاصی برای حذف فلز. لایه برای مشاهده وضعیت سوئیچینگ ترانزیستورهای داخلی و در نتیجه بازتولید طرح)؛FPGA های فلش غیر فرار هستند، هیچ تراشه پیکربندی خارجی مورد نیاز نیست، یک تراشه، می تواند بدون ترس از رهگیری جریان داده در طول فرآیند پیکربندی، روشن و اجرا شود.

لایه دوم فناوری رمزگذاری Flash Lock است که همانطور که از نام آن پیداست یک اثر قفل کننده روی سلول های فلش است.این یک الگوریتم رمزگذاری 128 بیتی است که با دانلود کلید تراشه برای رمزگذاری از انجام عملیات غیرمجاز بر روی تراشه جلوگیری می کند و بدون کلید نمی توان تراشه را برنامه ریزی، پاک کرد، تایید کرد و ... لایه دوم رمزگذاری Flash Lock است. تکنولوژی که یک الگوریتم رمزگذاری 128 بیتی است که با دانلود کلید تراشه برای رمزگذاری از عملیات غیرمجاز روی تراشه جلوگیری می کند.

لایه سوم فناوری ای است که فایل های برنامه نویسی را با استفاده از الگوریتم رمزگذاری استاندارد بین المللی AES رمزگذاری می کند، یک الگوریتم رمزگذاری که به استانداردهای پردازش اطلاعات فدرال ایالات متحده (FIPS) سند 192 پایبند است، که توسط سازمان های دولتی ایالات متحده برای محافظت از اطلاعات حساس و عمومی استفاده می شود.این الگوریتم می‌تواند حاوی تقریباً 3.4 x 1038 کلید 128 بیتی باشد، در مقایسه با اندازه کلید 56 بیتی در استاندارد قبلی DES، که تقریباً 7.2 x 1016 کلید را ارائه می‌دهد.در سال 2000، مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) استاندارد AES را برای جایگزینی استاندارد 1977 DES اتخاذ کرد و قابلیت اطمینان رمزگذاری را تا حد زیادی بهبود بخشید.NIST امنیت نظری ارائه شده توسط AES را با نشان دادن اینکه اگر یک سیستم محاسباتی بتواند یک کلید DES 56 بیتی را در یک ثانیه شکست دهد، ممکن است تقریباً 149 تریلیون سال طول بکشد تا یک کلید 128 بیتی AES را شکست دهد، در حالی که جهان مستند شده است. کمتر از 20 میلیارد سال قدمت دارد، بنابراین می توانید تصور کنید که امنیت چقدر قابل اعتماد است.

FPGA های Actel Flash، بر اساس حفاظت سه گانه فوق، به IP ارزشمند کاربر اجازه می دهد تا به خوبی محافظت شود و همچنین ISP از راه دور را ممکن می کند، که مطمئن ترین امنیت را برای طرح های منطقی قابل برنامه ریزی فراهم می کند.

2 قابلیت اطمینان بالا

دو نوع خطا در ترانزیستورهای مبتنی بر SRAM اجتناب ناپذیر است: Soft Error و Firm Error که ناشی از ذرات پرانرژی (نوترون ها، ذرات) در جو است که ترانزیستورهای SRAM را بمباران می کند، که به دلیل محتوای انرژی بالا ممکن است تغییر کند. وضعیت ترانزیستور در هنگام برخورد با یک ترانزیستور خاص.

به اصطلاح خطای نرم عمدتاً برای حافظه SRAM است، به عنوان مثال SRAM، DRAM، و غیره. هنگامی که یک ذره با انرژی بالا به حافظه داده SRAM برخورد می کند، وضعیت داده ها از 0 به 1 یا 1 به 0 معکوس می شود و در نتیجه یک خطای موقت داده، که با بازنویسی داده ها ناپدید می شود.این خطاها قابل بازیابی هستند و می توانند با مدارهای داخلی تشخیص و تصحیح خطا (EDAC) FPGA کاهش پیدا کنند.

خطای سیستم عامل زمانی است که سلول پیکربندی SRAM FPGA یا ساختار کابل‌کشی توسط ذرات پرانرژی موجود در جو بمباران می‌شود که منجر به تغییر در عملکرد منطقی یا یک خطای سیم‌کشی می‌شود که منجر به از کار افتادن کامل سیستم می‌شود و تا زمانی که بررسی و تصحیح شود باقی می‌ماند.

معماری Actel Flash به دلیل فناوری منحصربه‌فرد Flash خود که به ولتاژ بالایی برای تغییر وضعیت ترانزیستور در فرآیند Flash نیاز دارد، از خطاهای سیستم‌افزار مصون است، نیازی که توسط ذرات پرانرژی معمولی برآورده نمی‌شود، بنابراین تهدید تقریباً غیر قابل برآورده کردن است. -موجود

3 مصرف برق کم

به طور کلی چهار نوع مصرف برق در FPGA ها وجود دارد: توان روشن، توان پیکربندی، توان استاتیک و توان دینامیک.به طور کلی، FPGA ها دارای هر چهار نوع مصرف انرژی هستند، در حالی که FPGA های Actel Flash فقط دارای قدرت استاتیک و توان دینامیکی هستند، بدون برق یا قدرت پیکربندی، زیرا روشن کردن به جریان راه اندازی زیاد و خاموش شدن نیاز ندارد. غیر فرار است و نیازی به فرآیند پیکربندی ندارد.

FPGA های مبتنی بر فلش از دو ترانزیستور در هر سوئیچ قابل برنامه ریزی تشکیل شده اند، در حالی که FPGA های مبتنی بر SRAM از شش ترانزیستور در هر سوئیچ قابل برنامه ریزی تشکیل شده اند، بنابراین صرفاً از نظر تحلیل مصرف برق سوئیچ، FPGA های Flash نسبت به FPGA های SRAM انرژی بسیار کمتری مصرف می کنند.

سری Fusion از حالت مصرف انرژی کم پشتیبانی می کند که در آن تراشه خود می تواند ولتاژ 1.5 ولتی را برای هسته تامین کند و می تواند از طریق RTC داخلی و منطق FPGA برای دستیابی به مصرف انرژی کمتر، خاموش شود و بیدار شود.سری‌های FPGA Actel IGLOO و IGLOO+ برای کاربردهای دستی طراحی شده‌اند، با حالت منحصر به فرد Flash* Freeze که می‌تواند مصرف برق ساکن را تا حد 5uW کاهش دهد و داده‌های RAM را ذخیره کند.

FPGA های Actel Flash انرژی بسیار کمتری نسبت به رقبا مصرف می کنند، چه از نظر استاتیکی و چه به صورت دینامیکی، و می توانند در برنامه هایی که به انرژی حساس هستند و به مصرف انرژی پایین نیاز دارند، مانند PDA ها، کنسول های بازی و غیره استفاده شوند.