快閃FPGA實現(xiàn)創(chuàng)新FPGA設(shè)計

在FPGA領(lǐng)域，隨著全球市場“消費化”趨勢的日益明顯，人們對于低功率、小占位面積FPGA的需求不斷增加。此外，環(huán)保節(jié)能理念日漸深入人心，也使得更多的企業(yè)開始使用低功率組件，從而降低系統(tǒng)的能耗。產(chǎn)品上市時間的縮短、效率和可靠性的提高、開發(fā)成本的降低以及對設(shè)計靈活性的高要求，使得FPGA有了愈來愈廣闊的發(fā)展空間，也變得愈加重要。

在過去的幾年間，F(xiàn)PGA技術(shù)備受矚目，而快閃FPGA的出現(xiàn)無疑引發(fā)FPGA領(lǐng)域的一場革命，推動了FPGA的進一步飛躍。由于PPGA的特性主要由其使用的可編程技術(shù)來決定，相對于SRAM FPGA，快閃FPGA具有更好的非易失性，這使其成為FPGA設(shè)計的更好的選擇。

為了讓更多的工程師了解到閃存FPGA的技術(shù)優(yōu)勢和良好的市場發(fā)展前景，愛特（Actel）公司專門在北京舉行了一場媒體研討會。公司亞太區(qū)總經(jīng)理賴炫州先生以及應(yīng)用工程師肇斌先生向與會的記者詳細講解了快閃FPGA發(fā)展概況和技術(shù)特點，并全面介紹了Actel快閃FPGA產(chǎn)品及其開發(fā)工具。

快閃FPGA的優(yōu)勢

和SRAM FPGA相比，快閃FPGA在功耗、設(shè)計安全性、可靠性、上電即用性以及成本方面具有更大的優(yōu)勢。

首先，快閃FPGA可實現(xiàn)全面的低功耗。在SRAM FPGA中，每個SRAM單元具有6個電晶體，有大量的泄漏電流，并且靜態(tài)電流很大；而快閃FPGA中的快閃單元只需要一個電晶體，每個單元的泄露電流比SCRM單元的減小1000倍，且具有超低的靜態(tài)電流。

其次，快閃FPGA將更多的功能集成到了器件內(nèi)部，避免了位流暴露從而保護了IP，滿足了對FPGA設(shè)計安全的更高需求。

在可靠性方面，F(xiàn)PGA具有優(yōu)秀的抗輻射能力。輻射效應(yīng)的存在會引發(fā)SRAM FPGA中軟錯誤和固件錯誤。軟錯誤會導(dǎo)致存儲器單元和觸發(fā)器中的數(shù)據(jù)改變，但可以通過重新配飾來校正；硬錯誤則是由中子或帶電粒子撞擊FPGA配置存儲單元，引起邏輯模塊和路由陣列的錯誤，它需要通過重新啟動來矯正。而快閃FPGA具有軟錯誤和固件錯誤的免疫能力，使得輻射效應(yīng)難以引起浮動?xùn)艩顟B(tài)的改變。

此外，快閃FPGA無需額外的配置時間，實現(xiàn)了真正的上電即用，非常適合時間關(guān)鍵性的任務(wù)。

由于快閃FPGA實現(xiàn)了高度的集成性，因此可以為用戶提供更低的總體成本。

目前，快閃技術(shù)的終端目標(biāo)市場集中在了手持式消費產(chǎn)品領(lǐng)域，醫(yī)療、工業(yè)和存儲領(lǐng)域以及軍用、航天和汽車領(lǐng)域。

Actel快閃FPGA產(chǎn)品及其開發(fā)工具

愛特公司的快閃FPGA硅產(chǎn)品系列主要有三大系列，分別是IGLOO FPGA、Fusion混合信號FPGA以及RTAX FPGA。其中IGLOO FPGA是基于快閃技術(shù)的低功耗FPGA系列，主要針對低成本應(yīng)用；Fusion混合信號FPGA是目前業(yè)界唯一的混合信號FPGA，在單一芯片上集成了可編程邏輯架構(gòu)、閃存、模擬電路以及嵌入式ARM處理器，適用于功率及系統(tǒng)管理；RTAX FPGA則是業(yè)界領(lǐng)先的耐輻射FPGA產(chǎn)品系列，適用于對系統(tǒng)可靠性要求較高的設(shè)計。

Libero集成開發(fā)環(huán)境（IDE）支持所有Actel FPGA器件的設(shè)計和開發(fā)，是一款較為全面的開發(fā)工具套件。該套件中集成了SmartDesign設(shè)計輸入、Synplicity綜合工具、ModelSim仿真工具、功率驅(qū)動布局、SmartPower功耗分析及SmartTime時序分析功能。Libero IDE可以通過關(guān)注降低設(shè)計“網(wǎng)絡(luò)“的功耗和減少基于預(yù)測活動的網(wǎng)絡(luò)電容，將靜態(tài)功耗降低30%，從而實現(xiàn)盡可能低的功耗。使用SmartPower功能可以預(yù)測基于功率曲線的電池壽命，而這一功能則是Atel公司所獨有的功能。

不可否認(rèn)，閃存技術(shù)的存在為我們提供了創(chuàng)新的FPGA技術(shù)，一并解決了功率、可靠性和安全性問題。Actel公司的新型FPGA技術(shù)，迎合了當(dāng)今設(shè)計環(huán)境的需求和發(fā)展步調(diào)，也使我們有理由相信FPGA的前景一片光明。