Nuevos productos FPGA: viene el sistema FPGA en chip con núcleo duro RISC-V
No hace mucho, Microchip emitió un comunicado de prensa en el que presentaba su nueva matriz de puertas programables de campo de ancho de banda medio (FPGA) y dispositivos FPGA system-on-chip (SoC). Según su comunicado de prensa, los nuevos productos FPGA y SoC reducen el consumo de energía estática a la mitad. En comparación con dispositivos similares, tienen el área de generación de calor más pequeña, pero no hay pérdida de rendimiento ni de potencia informática. Los nuevos productos son PolarFire FPGA de baja densidad (MPF050T) y PolarFire SoC (MPFS025T).
1
Figura: Parámetros específicos de FPGA de la serie PolarFire (Fuente: sitio web oficial de Microchip)
Parámetros específicos
Echemos un vistazo a los parámetros específicos de estos dos nuevos productos FPGA. El sitio web oficial de Microchip tiene los parámetros específicos de estos dos nuevos productos, como un caché L2 de 2 MB, soporte para memoria DDR4 (LPDDR4) de bajo consumo, SerDes que admite hasta 12.5Gbps y soporte para interfaces PCIe, etc.
Además, la nueva FPGA de la serie PolarFire tiene un módulo DSP más eficiente; se utiliza principalmente para el procesamiento de imágenes 4K / 2K y es compatible con el protocolo CSI-2 de MIPI; admite interfaces de sensor de imagen, como SLVS-EC; el consumo de energía estática ha sido enorme mejorado El funcionario afirma que el consumo de energía es solo una décima parte del de los competidores, y el consumo de energía de SerDes también se ha mejorado considerablemente; tiene un tamaño de paquete relativamente pequeño y un ecosistema RISC-V completo.
Entre ellos, PolarFire FPGA SoC también tiene un procesador de arquitectura RISC-V de nivel de aplicación reforzado y un subsistema de procesador que admite Linux de cinco núcleos, lo que trae al mercado una innovadora plataforma informática integrada de rango medio libre de regalías.
2
Figura: Diagrama de bloques funcional de PolarFire FPGA SoC (Fuente: hoja de datos de Microchip)
La implementación de la microarquitectura de CPU RISC-V es una simple canalización secuencial de un solo disparo de cinco etapas, que no se ve afectada por la explotación de las vulnerabilidades Meltdown y Spectre que existen en las máquinas desordenadas de uso común. Los cinco núcleos de CPU son consistentes con el subsistema de memoria y admiten una combinación multifuncional de sistemas deterministas en tiempo real y Linux en un solo clúster de CPU de múltiples núcleos.
Características y línea de productos FPGA de Microchip
De hecho, la línea de productos FPGA de Microchip se deriva principalmente de Microsemi, que fue adquirida en 2018. Los productos de Microsemi incluyen circuitos integrados analógicos de señal mixta tolerantes a la radiación de alto rendimiento, FPGA, SoC y ASIC, productos de administración de energía, dispositivos de temporización / sincronización que establecen estándares de tiempo globales y soluciones de tiempo precisas, dispositivos de procesamiento de voz, soluciones de radiofrecuencia, componentes discretos, Soluciones de comunicación y almacenamiento empresarial, tecnología de seguridad y productos escalables a prueba de manipulaciones, soluciones Ethernet, circuitos integrados de alimentación a través de Ethernet y soluciones de puentes intermedios, y otras capacidades y servicios de diseño personalizado. Entre ellos, FPGA es su línea de productos más importante.
Hoy en día, la línea de productos FPGA de Microchip tiene principalmente tres, a saber, FPGA de densidad ultrabaja, FPGA de densidad media de baja potencia y FPGA de alta densidad.
3
Figura: Descripción general de la línea de productos actual de Microchip (Fuente: Microchip)
Se informa que los productos FPGA de Microchip tienen cuatro características principales. Una es el bajo consumo de energía. Según la introducción oficial, es aproximadamente un 50% más bajo que la competencia; la otra es la seguridad probada, porque sus productos tienen muchas funciones de seguridad incorporadas. y motores de cifrado.; El tercero es la configuración FPGA de inmunidad SEU. SEU se refiere a alteraciones de evento único (SEU). Específicamente, los componentes se ven afectados por la radiación y hacen que el estado potencial salte, "0" se convierte en "1" ", o "1" se convierte en "0", pero generalmente no causa daño físico al dispositivo, el cuarto es instantáneo y no volátil, puede funcionar inmediatamente después del encendido, no se requiere ningún proceso de configuración.
Escenario de aplicación
En términos generales, se requiere procesamiento de señales de alta velocidad, como señales de radar, adquisición de señales de imagen y señales de comunicación. Los requisitos en tiempo real son relativamente altos. Cuando se requiere procesamiento en paralelo y en canalización, se requieren FPGA para implementar. Debido a que Microchip tiene un menor consumo de energía, se puede usar en aplicaciones de visión integrada inteligente de bajo consumo y en sistemas automotrices, de automatización industrial, comunicaciones, defensa e Internet de las cosas con restricciones de calor.
Acerca de la oferta
Según los informes, los desarrolladores pueden usar la herramienta de software Libero de Microchip para el desarrollo de nuevos productos, que ya es compatible con los últimos productos PolarFire FPGA y FPGA SoC, pero el envío por lotes de nuevos productos FPGA esperará hasta el primer trimestre de 2022.
