FPGA設(shè)計(jì)的安全性，您準(zhǔn)備好了嗎？

初學(xué)者如何選擇FPGA并掌握FPGA安全設(shè)計(jì)

“如何選擇自己所需要的FPGA？”針對(duì)初學(xué)者的種種疑問(wèn)，專家給出了詳盡的建議：一般情況下，先針對(duì)設(shè)計(jì)，列出您想要實(shí)現(xiàn)的功能，大致畫個(gè)功能框圖。然后根據(jù)其功能和系統(tǒng)的要求大致推算出你需要的： 1) IO需求——可用IO數(shù)量、差分信號(hào)對(duì)、IO的電平格式等；2)電壓源的需求——系統(tǒng)提供哪些電壓?核電壓需要多少？IO電壓源需要哪些？ 3)封裝——用TQ？VQ？PLCC？BGA？還是其它的封裝形式？4)內(nèi)部RAM的需求——需要雙口RAM嗎？需要FIFO嗎？大小是多少？5)時(shí)鐘及速度需求——最大的時(shí)鐘速率是多少？需要多少個(gè)PLL？速度等級(jí)？全局時(shí)鐘有多少？6)邏輯資源和IPcore的需求——需要哪些IP核，大致占用多少資源？7)擴(kuò)展和升級(jí)的需求——是否考慮IO和邏輯資源留有一些余量，以便以后的擴(kuò)展？升級(jí)是否方便？8)價(jià)格的因素。也可以初步選定一個(gè)型號(hào)，直接在開發(fā)軟件中對(duì)你的程序進(jìn)行編譯、綜合、布局布線等，這樣能清楚地可以看到你的設(shè)計(jì)占用的資源，然后再選擇合適的型號(hào)。

作為剛接觸FPGA的初學(xué)者，是否已開始就要深入了解芯片的安全設(shè)計(jì)的精髓或是原理，還是應(yīng)該把重點(diǎn)放在如何設(shè)計(jì)代碼上？相信這一問(wèn)題在FPGA初學(xué)者中具有一定代表性。專家建議，首先要理解FPGA的原理，然后設(shè)計(jì)一些小型代碼，在驗(yàn)證設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上真正理解設(shè)計(jì)硬件的思想。芯片的安全設(shè)計(jì)是必然要理解的，不然很有可能一個(gè)靜電上去就毀掉芯片了。

安全設(shè)計(jì)是否引發(fā)成本提升？

工程師們非常關(guān)心安全設(shè)計(jì)的成本問(wèn)題。專家通過(guò)基于SRAM的FPGA和單芯片的FPGA安全解決方案的比較，說(shuō)明了這一問(wèn)題。

基于SRAM的FPGA通常采用CPLD器件來(lái)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)安全的解決方案，用CPLD來(lái)產(chǎn)生握手令牌傳送給FPGA，這是因?yàn)镃PLD具有非易失性，關(guān)電時(shí)可保持配置數(shù)據(jù)。因此該方案可防止FPGA設(shè)計(jì)被拷貝，即使配置比特流被捕獲，也可以保證FPGA設(shè)計(jì)的安全性。但由于增加了一片CPLD，會(huì)導(dǎo)致成本增加、設(shè)計(jì)變得更復(fù)雜。

而Actel的FPGA是單芯片的，所有的編程信息已經(jīng)編程在FPGA內(nèi)部，有了加密選項(xiàng)，該信息不會(huì)被讀出。非常適合于作為專用的ASIC來(lái)使用，成本也不會(huì)增加。