Il mercato FPGA accoglie di nuovo nuovi giocatori, questa volta puntando a un consumo energetico estremamente basso
FPGA
Nonostante una serie di eventi come acquisizioni e rimescolamenti, il mercato degli FPGA è ancora in una situazione relativamente monopolistica: produttori come Intel (Altera), Xilinx, Microchip (Microsemi) e Lattice si sono sostanzialmente spartiti questo mercato. Non è un compito facile entrare in questo mercato. Renesas Electronics, un produttore veterano di semiconduttori, ha recentemente annunciato che lancerà la famiglia di prodotti ForgeFPGA ed entrerà ufficialmente nel mercato FPGA.

ForgeFPGA

Il team di sviluppo di ForgeFPGA proviene da Silego Technology acquisita da Dialog Dopo che Renesas ha completato l'acquisizione di Dialog quest'anno, GreenPAK basato su Silego ha lanciato questa serie di FPGA. Il posizionamento di ForgeFPGA è un consumo energetico estremamente basso e un basso costo, principalmente per applicazioni al di sotto delle porte logiche 5000. Il primo lotto di prodotti di questa serie adotterà dimensioni LUT 1K e 2K. Secondo le stime fornite da Renesas Electronics, il suo consumo energetico in standby è inferiore a 20μA (microwatt) e il prezzo unitario in lotti è inferiore a $ 0,5. Tuttavia, il primo prodotto (1K LUT) dovrebbe essere messo in produzione in serie nel secondo trimestre del 2022.
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Modalità Macrocell / Elettronica Renesas

Oltre all'hardware basato su GreenPAK, ForgeFPGA adotterà anche lo stesso modello di business di GreenPAK e il software può essere scaricato gratuitamente e senza costi di licenza. Il software di sviluppo rilasciato ForgeFPGA Workshop fornisce due modalità di sviluppo, vecchia e nuova, una è la "modalità macro unità" basata su diagrammi schematici per catturare il processo di sviluppo e l'altra è la modalità HDL per gli ingegneri che hanno familiarità con Verilog.

iCE40 UltraLite

Anche gli FPGA della serie iCE40 UltraLite di Lattice si concentrano sul consumo energetico ultra basso, iCE40UL-640 con 640 LUT e iCE40UL-1K con 1K LUT. I due FPGA sono realizzati con un processo a 40 nm e la corrente in standby è di soli 35 μA, che equivale a 42 μW di consumo energetico in standby. Ed entrambi forniscono pacchetti WLCSP a 16 sfere e ucBGA a 36 sfere, ma solo il secondo pacchetto ha PLL.
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iCE40 UltraLite / Lattice

iCE40 UltraLite ha una BRAM integrata da 56 kb e due cristalli, un cristallo a bassa frequenza da 10 kHz e un cristallo ad alta frequenza da 48 MHz. Il primo è adatto per applicazioni sempre attive, mentre il secondo è adatto per il risveglio. Lattice incorpora anche un circuito PWM temprato per LED RGB e un circuito logico a impulsi TX/RX temprato per LED a infrarossi nell'FPGA, quindi può essere collegato direttamente al LED senza MOSFET o buffer esterni.

GW1NZ-ZV

Secondo il produttore nazionale di FPGA Gaoyun Semiconductor, gli FPGA a bassa potenza presentano vantaggi rispetto ai microcontrollori in applicazioni che richiedono un funzionamento continuo e un monitoraggio in tempo reale dell'I/O del sistema e delle periferiche. Poiché il microcontrollore deve fornire continuamente un clock per completare lo stesso lavoro, anche se la velocità operativa può essere ridotta per ridurre il consumo energetico, non può comunque essere ignorata. Un FPGA con un basso consumo di energia statica deve consumare energia dinamica solo su una piccola parte dell'unità logica e il resto dell'unità logica non consuma energia.

A tal fine, Gowin Semiconductor ha lanciato l'FPGA non volatile a bassissima potenza GW1NZ-ZV, che utilizza un processo Flash integrato a 55 nm e la tecnologia Always-on di Gowin. Con una tensione del core di 0,9 V, può raggiungere un consumo di energia statica inferiore a 28 μW. FPGA può distribuire dinamicamente risorse aggiuntive, progettate come un modulo di gestione dell'alimentazione e utilizzate per riattivare altri componenti del sistema.