Attributs du produit

Microsemi

Microsemi Corporation, dont le siège est à Irvine, en Californie, est l'un des principaux concepteurs, fabricants et distributeurs de circuits intégrés analogiques et à signaux mixtes hautes performances et de semi-conducteurs haute fiabilité qui gèrent et contrôlent ou régulent les alimentations, protègent contre les pics de tension transitoires et transmettent. , recevoir et amplifier les signaux.

Les produits de Microsemi comprennent des composants autonomes et des solutions de circuits intégrés qui améliorent les conceptions des clients en améliorant les performances et la fiabilité, en optimisant les batteries, en réduisant la taille et en protégeant les circuits.applications.

Introduction aux FPGA chez Microsemi

Microsemi a acquis Actel en 2010, ce qui porte les FPGA de Microsemi à trois décennies.Les FPGA d'Actel ont été utilisés avec succès dans plus de 300 programmes spatiaux au cours de la dernière décennie, prouvant que les FPGA d'Actel sont incontestablement fiables.

Les dispositifs anti-fusible étaient principalement destinés au marché militaire et non ouverts au marché civil, de sorte que l'impression d'Actel est toujours restée obscure jusqu'en 2002, lorsque ses FPGA innovants basés sur Flash ont été introduits, dévoilant le mystère d'Actel, qui a depuis progressivement fait son chemin vers le marché civil et est connu de tous.Le premier FPGA à architecture Flash était ProASIC, dont les caractéristiques monopuce équivalentes aux CPLD, sa faible consommation d'énergie et ses caractéristiques de capacité élevée au-delà de celles des CPLD ont gagné les éloges des ingénieurs de développement, et de plus en plus de personnes ont utilisé les FPGA à architecture Flash pour remplacer les CPLD d'origine et FPGA SRAM.

Alors que les besoins de la société continuent d'évoluer, Actel améliore constamment sa technologie FPGA, affinant et enrichissant constamment les fonctions et les ressources internes des FPGA, et en 2005, Actel a lancé la troisième génération de FPGA à architecture Flash : le ProASIC3/E.Le lancement réussi du ProASIC3/E a annoncé une nouvelle vague de développement.Le lancement réussi du ProASIC3/E a annoncé une nouvelle « bataille » entre les FPGA.La famille ProASIC3/E a été conçue en réponse à la forte demande du marché pour des FPGA complets et économiques destinés aux applications grand public, automobiles et autres applications sensibles aux coûts.Voici les produits d'Actel.

Fusion : le premier FPGA du secteur doté de fonctionnalités analogiques, intégrant AD 12 bits, mémoire Flash, RTC et d'autres composants pour faire du SoC une réalité.

IGLOO : un FPGA à très faible consommation avec un mode veille Flash *Freeze unique, dans lequel la consommation d'énergie la plus faible peut atteindre 5 µW et l'état de la RAM et des registres est préservé.

IGLOO2 : E/S optimisées basées sur IGLOO, offrant un superbe nombre de ports d'E/S, la prise en charge des entrées de déclenchement Smitter, le branchement à chaud et d'autres fonctionnalités.

ProASIC3L : présente non seulement les hautes performances du ProASIC3 mais également une faible consommation d'énergie.

Nano : le FPGA à consommation d'énergie la plus faible du secteur, avec une consommation d'énergie statique minimale de 2 µW, doté d'un boîtier ultra-compact de 3 mm x 3 mm et d'un prix de départ ultra-bas de 0,46 $ US.

Ces séries font toutes partie des FPGA à architecture Flash de troisième génération d'Actel, dont les différentes fonctionnalités peuvent répondre aux besoins de différents marchés et offrir aux utilisateurs un large éventail d'options et d'effets inattendus pour améliorer la compétitivité de leurs produits.Jetons un coup d'œil aux fonctionnalités intéressantes des FPGA à architecture Flash de troisième génération d'Actel.

Famille de FPGA Polarfire

Les FPGA PolarFire de Microsemi sont des dispositifs FPGA non volatils de cinquième génération dotés de la dernière technologie de processus non volatil de 28 nm, d'une densité moyenne et d'une consommation d'énergie la plus faible, d'une architecture FPGA intégrée à faible consommation, d'un émetteur-récepteur de 12,7 Gbit/s à faible consommation et d'un double PCI Express intégré à faible consommation. Gen2 (EP/RP) ainsi que des dispositifs de sécurité des données en option et un coprocesseur de cryptage intégré à faible consommation.Avec jusqu'à 481 000 cellules logiques, des tensions de fonctionnement de 1,0 V à 1,05 V et des températures de fonctionnement commerciales (0 °C à 100 °C) et industrielles (-40 °C à 100 °C), la gamme de produits FPGA de Microsemi est large, et le lancement de PolarFire étend son marché potentiel pour les FPGA au marché des dispositifs à moyenne densité de 2,5 milliards de dollars.

Pourquoi utiliser les FPGA Microsemi

1 Haute sécurité

La sécurité des FPGA à architecture Actel Flash se reflète dans 3 couches de protection.

La première couche appartient à la couche physique de protection, les transistors des FPGA à architecture Flash de troisième génération d'Actel sont protégés par 7 couches de métal, le retrait de la couche métallique est très difficile à réaliser par ingénierie inverse (grâce à certains moyens pour retirer un métal couche pour voir l'état de commutation des transistors internes et ainsi reproduire la conception) ;Les FPGA Flash sont non volatiles, aucune puce de configuration externe n'est requise, une seule puce, elle peut être allumée et exécutée sans crainte d'interception du flux de données pendant le processus de configuration.

La deuxième couche est la technologie de cryptage Flash Lock qui, comme son nom l'indique, est un effet de verrouillage sur les cellules Flash.Il s'agit d'un algorithme de cryptage de 128 bits qui empêche les opérations non autorisées sur la puce en téléchargeant la clé sur la puce pour le cryptage. Sans la clé, la puce ne peut pas être programmée, effacée, vérifiée, etc. La deuxième couche est le cryptage Flash Lock. technologie, qui est un algorithme de cryptage de 128 bits qui empêche les opérations non autorisées sur la puce en téléchargeant la clé sur la puce pour le cryptage.

La troisième couche est une technologie qui crypte les fichiers de programmation à l'aide de l'algorithme de cryptage AES standard international, un algorithme de cryptage qui adhère au document 192 des normes fédérales américaines de traitement de l'information (FIPS), qui est utilisé par les agences gouvernementales américaines pour protéger les informations sensibles et publiques.L'algorithme peut contenir environ 3,4 x 1 038 clés de 128 bits, par rapport à la taille de clé de 56 bits de l'ancienne norme DES, qui fournit environ 7,2 x 1 016 clés.En 2000, le National Institute of Standards and Technology (NIST) a adopté la norme AES pour remplacer la norme DES de 1977, améliorant ainsi considérablement la fiabilité du cryptage.Le NIST illustre la sécurité théorique fournie par l'AES en montrant que si un système informatique peut déchiffrer une clé DES de 56 bits en une seconde, cela pourrait prendre environ 149 000 milliards d'années pour déchiffrer une clé AES de 128 bits, alors que l'univers est documenté comme étant moins de 20 milliards d’années, vous pouvez donc imaginer à quel point la sécurité est fiable.

Les FPGA Actel Flash, basés sur la triple protection ci-dessus, permettent de bien protéger la précieuse adresse IP de l'utilisateur et rendent également possible un FAI distant, ce qui fournira la sécurité la plus fiable pour les conceptions logiques programmables.

2 Haute fiabilité

Deux types d'erreurs sont inévitables dans les transistors basés sur SRAM : les erreurs douces et les erreurs fermes, qui sont causées par des particules à haute énergie (neutrons, particules) dans l'atmosphère bombardant les transistors SRAM, qui, en raison de leur contenu énergétique élevé, peuvent changer. l'état du transistor lors de la collision avec un transistor particulier.

L'erreur dite logicielle concerne principalement la mémoire SRAM, par exemple SRAM, DRAM, etc. Lorsqu'une particule à haute énergie frappe la mémoire de données de la SRAM, l'état des données sera inversé, de 0 à 1 ou de 1 à 0, ce qui entraînera une erreur de données temporaire, qui disparaîtra lorsque les données seront réécrites.Il s'agit d'erreurs récupérables qui peuvent être réduites grâce aux circuits de détection et de correction d'erreurs (EDAC) intégrés au FPGA.

Une erreur de micrologiciel se produit lorsque la cellule de configuration du FPGA SRAM ou la structure de câblage est bombardée par des particules énergétiques dans l'atmosphère, entraînant un changement dans la fonction logique ou une erreur de câblage qui entraînera une panne complète du système et persistera jusqu'à ce qu'elle soit vérifiée et corrigée.

L'architecture Actel Flash est insensible aux erreurs du micrologiciel grâce à sa technologie Flash unique, qui nécessite une haute tension pour changer l'état d'un transistor dans le processus Flash, une exigence qui ne peut pas être satisfaite par les particules énergétiques ordinaires, de sorte que la menace est presque nulle. -existant.

3 Faible consommation d'énergie

Il existe généralement quatre types de consommation d'énergie dans les FPGA : la puissance de mise sous tension, la puissance de configuration, la puissance statique et la puissance dynamique.Généralement, les FPGA ont les quatre types de consommation d'énergie, tandis que les FPGA Actel Flash n'ont qu'une puissance statique et une puissance dynamique, pas de puissance de mise sous tension ni de puissance de configuration, car la mise sous tension ne nécessite pas un courant de démarrage important et la mise hors tension. est non volatile et ne nécessite pas de processus de configuration.

Les FPGA basés sur Flash sont composés de deux transistors par commutateur programmable, tandis que les FPGA basés sur SRAM sont composés de six transistors par commutateur programmable. Ainsi, en termes d'analyse de la consommation électrique des commutateurs, les FPGA Flash consomment beaucoup moins d'énergie que les FPGA SRAM.

La série Fusion prend en charge un mode de faible consommation d'énergie dans lequel la puce elle-même peut fournir une tension de 1,5 V pour le cœur et peut être mise hors tension et réveillée via le RTC interne et la logique du FPGA pour obtenir une consommation d'énergie inférieure ;les séries de FPGA Actel IGLOO et IGLOO+ sont conçues pour les applications portables avec son mode Flash* Freeze unique qui peut réduire la consommation d'énergie statique jusqu'à 5 uW et enregistrer les données de la RAM.

Les FPGA Actel Flash consommeront beaucoup moins d'énergie que la concurrence, à la fois statiquement et dynamiquement, et peuvent être utilisés dans des applications sensibles à l'énergie et nécessitant une faible consommation d'énergie, par exemple les PDA, les consoles de jeux, etc.