商業、産業、防衛分野のアプリケーションで機能豊富なシステム ソリューションが求められるようになり、低消費電力で高性能な FPGA の需要が急増しています。Microsemi は、SmartFusion2およびIGLOO2 FPGAファミリにより、急速に変化するこの分野で他社とは一線を画しています。これらの低密度FPGAは、エンジニアに低消費電力でより多くのリソースを提供するだけでなく、市場で最も優れたデバッグ ツールも備えており、ますます重要になるセキュリティ上の懸念に対処し、優れた信頼性を提供します。
高品質のFPGAは、提供されるリソースによって支えられています。SmartFusion2およびIGLOO2 FPGAファミリは、競合する低密度FPGAよりも多くの、最大16レーンのマルチプロトコル5G SERDESを提供します。最大の処理性能と汎用性を実現するために、5,000 ～ 150,000個のLEを採用できます。個別にはさらに専門的なサポートを提供します。
SmartFusion2の心臓部は、組み込みソリューション向けの最高のARM プロセッサである166MHz® ARM® Cortex-M3プロセッサです。優れた32ビット パフォーマンスを実現する3ステージ パイプライン ハーバード バス アーキテクチャに基づいています。エンジニアは、豊富な周辺機器と実績のあるARM® エコシステムの利点も活用できます。SmartFusion2実装では、Embedded Trace Macrocell (ETM) サポートと8KB命令キャッシュが追加され、組み込みSRAMと最大512KbのeNVMが付属します。
IGLOO2は、2x32 KB eSRAMと最大512 KBの組み込みフラッシュも提供し、独自の高性能 メモリ サブシステムを備えています。これは他のSoC FPGAにはないものです。IGLOO2 FPGAの高性能メモリ サブシステムには、組み込みDDR3コントローラ、大容量SRAMブロック、セキュア フラッシュを含むクラス最高のハードIPが搭載されています。FPGAファブリックには、18Kビットと1Kビットの2つのサイズの組み込みメモリ ブロックもあり、これらは部品の密度に応じて調整されます。
どちらのFPGAファミリも、MicrosemiのLibero SoC設計スイートと組み合わせると優れた性能を発揮します。Libero SoCは包括的で習得しやすい 開発ツール 業界標準のSynopsys Synplify Proを統合® 合成とMentor Graphics ModelSim® 最高レベルの制約管理とサポートを備えたシミュレーション。Libero SoC設計スイートは、SmartFusion2およびIGLOO2ファミリ向けにカスタマイズされており、迅速かつ包括的な開発とデバッグのために構築されています。
デバッグは歴史的に開発時間の浪費となってきましたが、Libero SoC設計スイートに組み込まれたSmartDebugツールとハードウェアを組み合わせることで、MicrosemiのFPGA内でオシロスコープと同等の機能を実現できます。SmartDebugを使用すると、エンジニアは任意のロジック要素 (LE) にアクセスできるため、設計を再配線することなく、入力と出力の状態をリアルタイムで確認できます。デバッグ方法の1つにライブプローブがあります。ライブプローブでは、2つのプローブを設定して任意のLEを観測し、それらの信号を2つの専用ピンを介して接続することができます。 オシロスコープ 再コンパイルせずに。もう1つはActive Probeです。これは、任意の数の内部ノード上の信号を読み書きすることができ、ユーザーは再コンパイルせずにロジックの出力をすばやく観察できます。SmartDebugは、独自のアーキテクチャ機能とLive ProbeおよびActive Probeソフトウェア ツールによって実現された、この組み込みオシロスコープ機能を備えた唯一のデバッグ ツールです。
これらのリソースは印象的ですが、アプリケーションの面で最も大きな影響を与えるのは、SmartFusion2およびIGLOO2ファミリが市場で最も低い電力で設計を実装していることです。静電気が大幅に減少したため 力 およびSERDES電力により、全体的な設計では競合FPGAと比較して最大50% の電力削減が可能になります。5G SERDESレーンあたりわずか70mW。SmartFusion2は、動作していないときは、スタンバイ電力をわずか7mWしか消費しない超低電力のFlashFreezeモードに移行できます。これらのデバイスにはパッケージに応じて209 ～ 574個のI/Oがあることを考えると、これはさらに印象的です。
最先端のFPGAには、高性能と低消費電力以上のものが求められます。これらのソリューションは、高いセキュリティも要求されるミッションクリティカルで安全性が重要なアプリケーションでもますます使用されるようになっています。SmartFusion2およびIGLOO2デバイスには、最も厳しい要求を満たす3種類のセキュリティを備えたMicrosemiの階層化セキュリティ アプローチが組み込まれています。内蔵のIPセキュリティにより、リバース エンジニアリングや改ざんを防止します。エンドツーエンドの製造フローとは、 Microsemi がハードウェア レベルから設計全体を保護して、過剰な構築や複製を防止することを意味します。3番目のレベルはデータ セキュリティです。Microsemi FPGAには、着信および発信の通信を保護するセキュリティ ブロックが組み込まれています。これらのソリューションは、ライセンスを受けたDPA対策保護機能を備えた唯一のFPGAでもあります。エンジニアは、アプリケーションがカバーされていることを安心して知ることができます。
信頼性は安全性と密接に関係しています。Microsemi は、エラーのないSEU耐性ファブリック構成でSmartFusion2およびIGLOO2デバイスを構築しました。Microsemiのフラッシュ ベースFPGAは、SEUエラーのない唯一のFPGAです。他の競合他社は、サイド フラッシュFPGAを提供しています。これらは、電源投入時にフラッシュ ブロックからSRAMにロードされます。 これらのデバイスは実際にはSRAMを使い果たすため、SEUエラーの影響を受けやすくなります。Microsemiのフラッシュ ベースFPGAでは、SEU耐性のあるeSRAMおよびDDRブリッジを含むすべてのSoCメモリがSEU保護されており、組み込みのエラー検出および修正により、設計の信頼性がさらに高まります。これらのデバイスは、タービン、大量輸送、産業オートメーションなど、安全性とミッションクリティカル性が重視されるシステムにすでに導入されています。
どのような設計であっても、Microsemiの低密度IGLOO2およびSmartFusion2 FPGAファミリは、I/O拡張と変換、システム管理、ビデオとイメージング、安全な接続、PCIe Gen2インターフェイスなどの優れたさまざまな機能を実装できます。これらのFPGAは、市場の他の同様のソリューションよりも低い電力でより多くのリソースを提供する点で他のFPGAとは一線を画しており、最も要求の厳しい安全性とミッション クリティカルなシステムにも十分対応できるほど安全で信頼性があります。