功耗器件成本成本功耗敏感型应用进入“全功能PLD”时代_我的网站
www.l79.org

功耗器件成本成本功耗敏感型应用进入“全功能PLD”时代

为了向低密度PLD设计人员提供一个适用于大批量、成本敏感设计的“全功能PLD”,莱迪思半导体(Lattice)日前推出新的MachXO2PLD系列。与上一代MachXO系列相比,MachXO2系列提供了3倍的逻辑密度、10倍的嵌入式存储器,静态功耗降低了100倍以上并减少了高达30%的成本,其待机功耗可以低至19uW。嵌入式闪存技术采用低功耗65nm工艺,低密度可编程器件应用中的一些常用功能,如用户闪存(UFM)、I2C、SPI和定时器计数器已固化在MachXO2器件中,能够节省多达600个查找表(LUT)。

由于拥有这些功能,MachXO2也将产品定位在面向成本/功耗敏感的高性能应用,包括面向系统级的电信基础设施、计算、高端工业、高端医疗;以及针对消费领域的智能手机、全球定位系统、移动计算、数码相机和游戏机/玩具。

Lattice负责市场业务的副总裁DouglasHunter表示,自己领导的这家公司正在推动中端和低密度FPGA市场的发展,PLD器件将在上述领域大有作为。“过去两年中,Altera在CPLD市场的份额从43%降为39%;Xilinx则从27%下降到25%,而Lattice的份额却从30%上升到至36%。事实上,我们在低密度市场能做的还有很多。”

不同的应用对于FPGA的性能和密度需求不同。超高密度FPGA支持大容量应用,对于那些要求高性能和密度的场合,如ASIC仿真、100G光网络路由器而言是最好的选择;中端产品追求功耗、性能和成本的平衡,适用于无线接口、安防和监控等应用;低密度FPGA则更看重成本和使用的便捷性。

Altera和Xilinx看起来比Lattice显得更快一步,但Hunter仍然坚持认为Lattice在中端和低密度市场上占据着优势。“工艺上的领先并不一定意味着在功耗方面就具备同样的优势,关键取决于架构设计。因此,单纯通过采用新的工艺降低功耗的效果不会太大。”

该公司高级产品市场经理ShantanuDhavale对此解释说,对于系统设计而言,客户往往追求大量且低成本的I/O和可靠性设计,并通过功能整合减少电路板面积。因此,Lattice在MachXO2中专门设计了三重交错I/O,以及不对称的Banking机制,希望最大限度的提高I/O使用率。“通常来说,我们提供的I/O是3.3V的。如果采用对称式I/O布局,在和2.5V、2.8V进行接口时,就不能充分利用所有的I/O。”此外,MachXO2还采用了两层、四层的BGA封装,以期最大限度降低每个I/O的成本。

ShantanuDhavale在接受记者采访时还同时强调了MachXO2在升级和安全方面所具备的优势。例如,通过采用TransparentFieldReconfiguration(TransFR)技术,工程师无论在现场,或是远程,都无需终止系统运行就可进行逻辑升级工作;而诸如双启动(DualBoot)这样的功能,则可确保在被动文件下载时如果出现问题,系统可自动检测;同时,为了最大限度保证安全,MachXO2内还预设了64BitID以便追踪,并支持一次性编程(OTP,One-Time-Programmable)模式。

Lattice的低密度FPGA建立在非易失性闪存技术基础之上。通过将闪存集成进芯片内部,并同时采用片上稳压器和振荡器,与采用外部闪存的方案相比,这种单芯片方案不仅具有节省成本和芯片面积的优势,还能够带来瞬间上电的好处,使芯片能够及时上电运行复位、电源管理等功能。在安全性方面也有更好的保证。

目前,MachXO2系列提供了三种灵活选择。MachXO2ZE器件拥有256到7K查找表,工作电源电压标称值为1.2V,支持高达60MHz的系统性能。可提供低至19uW的功耗,专为成本敏感、低功耗的消费类应用设计而优化,如智能电话、GPS和PDA等;MachXO2HC器件拥有256到7K查找表,工作电源电压标称值为3.3V或2.5V,并支持高达150MHz的系统性能。提供多达335个用户IO和设计解决方案(瞬时上电、非易失性、输入迟滞和单芯片),支持电信基础设施、计算、工业和医疗设备等应用;MachXO2HE器件拥有2K到7K查找表,工作电源电压标称值为1.2V,并支持高达150MHz的系统性能,适用于功耗敏感的系统应用。

为了加速开发时间,用户可免费从Lattice网站上下载LatticeDiamondv1.1软件进行MachXO2器件设计。现有ispLEVER软件的用户则可以选择使用免费的ispLEVERv8.1SP1Starter软件,并安装控制包进行设计。此外,该公司还免费提供20多个使用MachXO2器件的参考设计和两种开发套件,以加快对MarchXO2器件的评估。

市场需求的快速回升和供货紧张状况导致所有的PLD供应商都实现了营收的快速增长,业内平均增长率高达40-42%。不过,Hunter强调说,“我们的表现更为出色,今年营收增长率预计可达到54.6%。这主要归功于中等密度FPGA市场的显着增幅,以及MachXO2在消费电子市场赢得了更大的份额。”他同时透露说,“中国已成为Lattice最重要的市场,我们70%的出货量付运到中国,来自中国的Design-In项目数也占到了45%。”


0.36418700218201 s