快闪FPGA实现创新FPGA设计

admin

在FPGA领域，随着全球市场“消费化”趋势的日益明显，人们对于低功率、小占位面积FPGA的需求不断增加。此外，环保节能理念日渐深入人心，也使得更多的企业开始使用低功率组件，从而降低系统的能耗。产品上市时间的缩短、效率和可靠性的提高、开发成本的降低以及对设计灵活性的高要求，使得FPGA有了愈来愈广阔的发展空间，也变得愈加重要。

在过去的几年间，FPGA技术备受瞩目，而快闪FPGA的出现无疑引发FPGA领域的一场革命，推动了FPGA的进一步飞跃。由于PPGA的特性主要由其使用的可编程技术来决定，相对于SRAM FPGA，快闪FPGA具有更好的非易失性，这使其成为FPGA设计的更好的选择。

为了让更多的工程师了解到闪存FPGA的技术优势和良好的市场发展前景，爱特（Actel）公司专门在北京举行了一场媒体研讨会。公司亚太区总经理赖炫州先生以及应用工程师肇斌先生向与会的记者详细讲解了快闪FPGA发展概况和技术特点，并全面介绍了Actel快闪FPGA产品及其开发工具。

快闪FPGA的优势

和SRAM FPGA相比，快闪FPGA在功耗、设计安全性、可靠性、上电即用性以及成本方面具有更大的优势。

首先，快闪FPGA可实现全面的低功耗。在SRAM FPGA中，每个SRAM单元具有6个电晶体，有大量的泄漏电流，并且静态电流很大；而快闪FPGA中的快闪单元只需要一个电晶体，每个单元的泄露电流比SCRM单元的减小1000倍，且具有超低的静态电流。

其次，快闪FPGA将更多的功能集成到了器件内部，避免了位流暴露从而保护了IP，满足了对FPGA设计安全的更高需求。

在可靠性方面，FPGA具有优秀的抗辐射能力。辐射效应的存在会引发SRAM FPGA中软错误和固件错误。软错误会导致存储器单元和触发器中的数据改变，但可以通过重新配饰来校正；硬错误则是由中子或带电粒子撞击FPGA配置存储单元，引起逻辑模块和路由阵列的错误，它需要通过重新启动来矫正。而快闪FPGA具有软错误和固件错误的免疫能力，使得辐射效应难以引起浮动栅状态的改变。

此外，快闪FPGA无需额外的配置时间，实现了真正的上电即用，非常适合时间关键性的任务。

由于快闪FPGA实现了高度的集成性，因此可以为用户提供更低的总体成本。

目前，快闪技术的终端目标市场集中在了手持式消费产品领域，医疗、工业和存储领域以及军用、航天和汽车领域。

Actel快闪FPGA产品及其开发工具

爱特公司的快闪FPGA硅产品系列主要有三大系列，分别是IGLOO FPGA、Fusion混合信号FPGA以及RTAX FPGA。其中IGLOO FPGA是基于快闪技术的低功耗FPGA系列，主要针对低成本应用；Fusion混合信号FPGA是目前业界唯一的混合信号FPGA，在单一芯片上集成了可编程逻辑架构、闪存、模拟电路以及嵌入式ARM处理器，适用于功率及系统管理；RTAX FPGA则是业界领先的耐辐射FPGA产品系列，适用于对系统可靠性要求较高的设计。

Libero集成开发环境（IDE）支持所有Actel FPGA器件的设计和开发，是一款较为全面的开发工具套件。该套件中集成了SmartDesign设计输入、Synplicity综合工具、ModelSim仿真工具、功率驱动布局、SmartPower功耗分析及SmartTime时序分析功能。Libero IDE可以通过关注降低设计“网络“的功耗和减少基于预测活动的网络电容，将静态功耗降低30%，从而实现尽可能低的功耗。使用SmartPower功能可以预测基于功率曲线的电池寿命，而这一功能则是Atel公司所独有的功能。

不可否认，闪存技术的存在为我们提供了创新的FPGA技术，一并解决了功率、可靠性和安全性问题。Actel公司的新型FPGA技术，迎合了当今设计环境的需求和发展步调，也使我们有理由相信FPGA的前景一片光明。