下一代非易失FPGA提升系统价值

在过去的6个月中，Altera公司接连公布了3款重磅FPGA和SoC产品的最新消息，包括集成硬核浮点DSP模块的20nm Arria 10系列、采用英特尔14nm三栅极工艺的Stratix 10测试芯片以及最新的非易失MAX 10 FPGA。Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey认为，“10系列”产品的集体面世，最大程度体现了公司在可编程器件领域的创新精神。而本文的主角，则是被定义为“下一代非易失FPGA”的MAX 10。 与其他低成本FPGA相比，采用TSMC 55nm嵌入式闪存工艺技术的MAX 10在单芯片中集成了50K逻辑单元、双配置闪存、ADC、DSP、DDR3外部存储器接口和软核Nios II处理器等功能，不但使电路板面积减小约50%，还实现了瞬时配置、失效安全更新、系统监视和系统控制等多种系统功能。再加之Quartus II软件、评估套件、设计实例、Altera设计服务网络(DSN)、文档和培训等提供的设计方案支持，器件系统价值得以大幅提高。

Altera产品营销资深总监Patrick Dorsey

在演示中，一个主要由32位处理器、FPGA、电源模块以及ADC、时钟、振荡器等大量外部模拟器件构成的传统FPGA系统(如电机控制或汽车娱乐系统)，被MAX 10高度集成为“单芯片+ Enpirion辅助电源器件”方案，大量外围器件(包括振荡器、时钟、模数转换器、温度传感器等)被整合进MAX 10中，传统32位处理器也由软核Nios II处理器进行替代。而下一步，Altera FPGA集成的目标很有可能来自电源系统。 Patrick否认了“将器件集成后就会降低其相应性能”的说法。他举例说，MAX 10 FPGA集成的模拟模块包括ADC和温度检测二极管，利用该功能，MAX 10 可以用在需要系统监视的应用中，如温度控制和触摸屏人机接口控制等。这一做法降低了电路板复杂度，减小了延时，实现了更灵活的采样排序，包括双通道同时采样等。另一个例证来自软核Nios II嵌入式处理器的集成，尽管它的主频最高只有200MHz，完全不能和Cyclone动辄1GHz的主频比较，但它有着更小的引脚布局，不需要外部RAM或者存储，为嵌入式开发人员提供了单芯片、完全可配置的瞬时接通处理器子系统，可用最低的系统成本实现高效的复杂控制系统管理。 本文为《国际电子商情》原创，版权所有，谢绝转载 本文下一页：MAX 10另一个与众不同的卖点 {pagination} MAX 10另一个与众不同的卖点 除了高集成性，55nm嵌入式闪存工艺和闪存双配置是MAX 10另一个与众不同的卖点。为什么采用嵌入式闪存集成方式？Patrick将原因归结为以下四点：1. 降低系统成本，因为减少了BOM并实现了更小的电路板面积；2. 降低了系统风险，因为简化了PCB设计，要管理的供应商减少了，并可以维持较长的产品生命周期；3. 失效安全远程更新，其能存储两个配置镜像，在远程系统更新的同时不影响系统本身的运行；4. 其瞬时接通配置和上电排序功能提高了系统管理效率。 据称，通过使用片内闪存，MAX 10 能够在不到10ms(毫秒)内完成配置，这样的器件瞬时接通特性对于系统管理应用和数据通路应用来说，无论是控制其他电路板元器件的启动，还是在上电时提供积极的用户交互功能，都非常重要。而利用内存双配置功能，器件可以完成失效安全更新。也就是说，一个闪存模块指定用于更新镜像，而另一个模块保留用于“安全”工厂镜像。通过这一功能，能够更快的部署系统，降低了维护成本，运行生命周期更长。但遗憾的是，由于工艺差异，闪存双配置功能目前还不能推广到其他FPGA系列中。

基于下一代非易失FPGA Max 10的开发板
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MAX 10采用超小型封装工艺(3×3mm)，功耗范围100mW~1W，主要目标市场包括工业(机器人、机器视觉、电机控制)、汽车(信息娱乐、辅助驾驶、电动汽车)和通信、计算与存储应用。Patrick称，在正式发布MAX 10前，Altera邀请了100名客户加入到MAX 10的早期使用计划中，这其中也包括中国市场。 他说：“中国客户主要集中在机器视觉和电机控制领域，由于运动控制属于高性能和高精度控制，借助MAX 10内部的DSP，客户不但可以编写精准的算法，还可以根据工艺和流水线变化进行及时调整，再加上双内存配置保障，用户可以享受到FPGA的灵活性和可靠性。” 针对汽车应用，MAX 10的瞬时接通配置与辅助驾驶的快速系统响应完美契合，其数字信号处理功能可以实现电动汽车逆变器和转换器中的加速控制环。针对高级通信、计算和存储应用，MAX 10能够有效地管理复杂控制功能，同时进行系统配置、接口桥接、电源排序和I/O拓展。目前，MAX 10 FPGA提供商用级、工业级和汽车级(AEC-Q100)温度器件。用户可以通过购买起价30美元的评估套件，下载设计实例，阅读产品文档，下载免费的MAX 10 FPGA开发软件，开始自己的MAX 10项目设计，所有这些都可以在Altera网站上找到。 本文为《国际电子商情》原创，版权所有，谢绝转载