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FPGA将会在汽车和消费电子市场中获得广泛应用

来源:www.eefocus.com2007.03.21阅读 1692

可能还需要外部时钟分配器件来处理系统时钟管理。总之,采用 SRAM FPGA可能需要3~20美元不等的支持电路成本。因此,这个额外成本必须计入解决方案的真正整体成本中。SRAM系统的额外成本很容易便超过FPGA器 件单位成本的一倍www.cechina.cn,而且还未考虑到软成本或可靠性、库存管理和设计复杂性等问题。

        相反,ASIC和基于Flash的FPGA是单芯片的解决方案,具备固有的上电即行功能www.cechina.cn,不需要启动PROM或微控制器。Actel的 ProASIC3器件支持与AISC类似的板卡设计,能以单电源(1.5V)工作CONTROL ENGINEERING China版权所有,且能按预计及受控的方式上电和关电。由于功耗低www.cechina.cn,因此对电源的要求也较 低。这点对于消费电子和汽车应用尤其重要,而且对提高系统可靠性和降低系统热管理成本也有很大作用。
       
        除了具备价格、设计和功耗方面的优势外,FPGA在安全性和可靠性等方面也能与

ASIC相媲美。基于Flash的设计一直被公认能够更好地抵御由中子轰击所致的固件和软件错误,这是高海拔应用环境常见的现象,但渐渐地也成为地面应用的一个普遍问题。

        从系统安全的角度看,基于Flash的设计也可以提供更佳的保护,以免关键的IP受到盗窃。几乎无法对设计进行反向工程,当系统启动时,由于不需要PROMwww.cechina.cn,所以也不存在PROM和FPGA之间的数据流被盗窃者拦截的可能性。

        ProASIC3器件还配备1kb片上非挥发性Flash ROMwww.cechina.cn,以及内置128位AES加密内核,以便FPGA内核阵列结构和FROM本身进行独立和安全的系统内编程。这样,设计人员就可实现多项安全功能。例 如,在安全的可编程环境中预先加载AES主密钥到器件中,于是,用户可将未完成配置的空白部分送到没有安全防护的编程或制造中心中,再通过AES加密位流 进行最终的个性化配置。

        设计人员可利用这个功能执行产品的后期更改,这也是FPGA解决方案另一个独特之处。在类似的情况下,设计人员还可通过公共网络如Internet 或卫星通信来进行安全的远程现场升级,在此过程中只需传送带AES加密数据的配置文件。这种方法尤其有助于由服务供应商根据订用服务模式提供的升级功能。 ASIC、ProASIC3 FPGA和基于SRAM的FPGA的特性对比见图3。
 

图3 ASIC、ProASIC3 FPGA和基于SRAM的FPGA的特性对比
图3 ASIC、ProASIC3 FPGA和基于SRAM的FPGA的特性对比
 
        由于采用90nm或65nm工艺的ASIC的掩模成本太高,基于 Flash的FPGA将越来越多地取代ASIC器件,不仅在产量需求低于50万的场 合,而且还包括需要FPGA的独特优势的消费电子和汽车等市场。随着业界不断在缩短开发周期、降低风险、设计后期更改及产品现场可配置方面进行提升,基于 Flash的FPGA很有可能成为各种不同应用领域的首选解决方案。








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