快閃FPGA實現(xiàn)創(chuàng)新FPGA設計

在FPGA領域，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技術備受矚目，而快閃FPGA的出現(xiàn)無疑引發(fā)FPGA領域的一場革命，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)總經理賴炫州先生以及應用工程師肇斌先生向與會的記者詳細講解了快閃FPGA發(fā)展概況和技術特點，并全面介紹了Actel快閃FPGA產品及其開發(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部，避免了位流暴露從而保護了IP，滿足了對FPGA設計安全的更高需求。

在可靠性方面，F(xiàn)PGA具有優(yōu)秀的抗輻射能力。輻射效應的存在會引發(fā)SRAM FPGA中軟錯誤和固件錯誤。軟錯誤會導致存儲器單元和觸發(fā)器中的數據改變，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，使得輻射效應難以引起浮動柵狀態(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，非常適合時間關鍵性的任務。

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

Actel快閃FPGA產品及其開發(fā)工具

愛特公司的快閃FPGA硅產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是基于快閃技術的低功耗FPGA系列，主要針對低成本應用；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、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)界領先的耐輻射FPGA產品系列，適用于對系統(tǒng)可靠性要求較高的設計。

Libero集成開發(fā)環(huán)境（IDE）支持所有Actel FPGA器件的設計和開發(fā)，是一款較為全面的開發(fā)工具套件。該套件中集成了SmartDesign設計輸入、Synplicity綜合工具、ModelSim仿真工具、功率驅動布局、SmartPower功耗分析及SmartTime時序分析功能。Libero IDE可以通過關注降低設計“網絡“的功耗和減少基于預測活動的網絡電容，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，閃存技術的存在為我們提供了創(chuàng)新的FPGA技術，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，迎合了當今設計環(huán)境的需求和發(fā)展步調，也使我們有理由相信FPGA的前景一片光明。