Le marché des FPGA accueille à nouveau de nouveaux acteurs, visant cette fois à une consommation d'énergie ultra-faible
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Malgré une série d'événements tels que des acquisitions et des remaniements, le marché des FPGA est encore dans une situation relativement monopolistique. Des constructeurs comme Intel (Altera), Xilinx, Microchip (Microsemi) et Lattice ont essentiellement morcelé ce marché. Ce n'est pas une tâche facile d'entrer sur ce marché. Renesas Electronics, un fabricant chevronné de semi-conducteurs, a récemment annoncé le lancement de la famille de produits ForgeFPGA et son entrée officielle sur le marché des FPGA.

ForgeFPGA

L'équipe de développement de ForgeFPGA provient de Silego Technology acquis par Dialog.Après que Renesas a finalisé l'acquisition de Dialog cette année, GreenPAK basé sur Silego a lancé cette série de FPGA. Le positionnement de ForgeFPGA est une consommation d'énergie ultra-faible et un faible coût, servant principalement des applications en dessous de portes logiques 5000. Le premier lot de produits de cette série adoptera des tailles de LUT 1K et 2K. Selon les estimations données par Renesas Electronics, sa consommation d'énergie en veille est inférieure à 20 μA (microwatts) et le prix unitaire par lots est inférieur à 0,5 $. Cependant, le premier produit (1K LUT) devrait être mis en production de masse dans le deuxième trimestre 2022.
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Mode macrocellule / Renesas Electronics

En plus du matériel basé sur GreenPAK, ForgeFPGA adoptera également le même modèle commercial que GreenPAK, et le logiciel est téléchargeable gratuitement et sans frais de licence. Le logiciel de développement publié ForgeFPGA Workshop fournit deux modes de développement, l'ancien et le nouveau, l'un est le "mode macro unité" basé sur des diagrammes schématiques pour capturer le processus de développement, et l'autre est le mode HDL pour les ingénieurs qui connaissent Verilog.

iCE40 UltraLite

Les FPGA de la série iCE40 UltraLite de Lattice, iCE40UL-640 avec 640 LUT et iCE40UL-1K avec 1K LUT, se concentrent également sur la consommation d'énergie ultra-faible. Les deux FPGA sont fabriqués avec un processus de 40 nm et le courant de veille n'est que de 35 A, ce qui équivaut à 42 W de consommation d'énergie en veille. Et les deux fournissent des packages WLCSP à 16 billes et ucBGA à 36 billes, mais seul le deuxième package a PLL.
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iCE40 UltraLite / Treillis

iCE40 UltraLite intègre une mémoire BRAM de 56 Ko et deux cristaux, un cristal basse fréquence 10 kHz et un cristal haute fréquence 48 MHz. Le premier convient aux applications toujours actives, tandis que le second convient au réveil. Lattice intègre également un circuit PWM renforcé pour les LED RVB et un circuit logique d'impulsion TX/RX renforcé pour les LED infrarouges dans le FPGA, de sorte qu'il peut être directement connecté à la LED sans aucun MOSFET ou tampon externe.

GW1NZ-ZV

Selon le fabricant national de FPGA Gaoyun Semiconductor, les FPGA basse consommation présentent des avantages par rapport aux microcontrôleurs dans les applications qui nécessitent un fonctionnement continu et une surveillance en temps réel des E/S du système et des périphériques. Étant donné que le microcontrôleur doit fournir en permanence une horloge pour effectuer le même travail, même si la vitesse de fonctionnement peut être réduite pour réduire la consommation d'énergie, elle ne peut toujours pas être ignorée. Un FPGA à faible consommation d'énergie statique n'a besoin de consommer d'énergie dynamique que sur une petite partie de l'unité logique, et le reste de l'unité logique ne consomme pas d'énergie.

À cette fin, Gowin Semiconductor a lancé le FPGA non volatil à très faible consommation GW1NZ-ZV, qui utilise le processus Flash intégré de 55 nm et la technologie Always-on de Gowin. Sous une tension de noyau de 0,9 V, il peut atteindre une consommation d'énergie statique inférieure à 28 μW. Le FPGA peut déployer dynamiquement des ressources supplémentaires, conçues comme un module de gestion de l'alimentation, et utilisées pour réveiller d'autres composants du système.