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近日，愛特公司（Actel）總裁兼首席執(zhí)行官是John East先生來(lái)到北京，專程向媒體介紹該公司新推出的SmartFusion（智能混合信號(hào)）FPGA。CEO的親自臨場(chǎng)，凸顯了該公司對(duì)SmartFusion的重視程度。 East介紹說(shuō)，愛特公司走的是差異化道路，也就是不與賽靈思、Altera這些FPGA領(lǐng)先廠商展開正面競(jìng)爭(zhēng)，而是專注于這些廠商做不了的FPGA器件。他說(shuō)，F(xiàn)PGA、可編程模擬和微處理器各自代表了巨大的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，愛特則主攻這三個(gè)領(lǐng)域的交匯之處。 愛特公司的FPGA與其他公司的不同之處在于，它是基于非易失的Flash而不是易失的SRAM存儲(chǔ)器。因?yàn)槲⑻幚砥饕彩腔贔lash技術(shù)，所以愛特具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)來(lái)把FPGA和處理器集成在一起，無(wú)需外部Flash。另外，F(xiàn)lash器件可以容忍5到12V的高電壓，而SRAM只能容忍1.8到3.3V的電壓，所以基于Flash的FPGA也更容易集成模擬電路。 SmartFusion具有創(chuàng)新性、智能化、集成化的特點(diǎn)。它具有已獲驗(yàn)證的FPGA架構(gòu)、ARM Cortex-M3微控制器子系統(tǒng)、可編程模擬電路，這些組成部分全部集成在基于Flash技術(shù)的SmartFusion器件中。 愛特基于閃存的FPGA架構(gòu)已經(jīng)夠多年考驗(yàn)。SmartFusion的FPGA擁有6到50萬(wàn)個(gè)系統(tǒng)門，頻率可達(dá)350MHz，帶有嵌入式SRAM和FIFO，I/O數(shù)量達(dá)到128個(gè)。 SmartFusion的微控制器子系統(tǒng)（MSS）含有100MHz的32位ARM Cortex-M3內(nèi)核，總線矩陣吞吐率高達(dá)16Gpbs，帶有10/100以太網(wǎng)MAC，以及SPI、I2C、UART和32位定時(shí)器。Flash存儲(chǔ)器最大為512KB，SRAM為64KB。這些都是硬件配置，因而不占用FPGA性能。 SmartFusion的可編程模擬部分含有可分擔(dān)CPU模擬任務(wù)的模擬計(jì)算引擎（ACE），電壓、電流和溫度控制器，最高600MHz的12位（SAR）ADC，sigma-delta ADC，多達(dá)10個(gè)50ns高速比較器，以及多達(dá)32個(gè)模擬輸入和3個(gè)輸出。 East舉例介紹了SmartFusion內(nèi)建高速比較器的優(yōu)點(diǎn)。比較器的用途很廣，如iPhone手機(jī)的圖片放大功能可通過兩個(gè)手指的分開動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用帶有比較器的SmartFusion，系統(tǒng)可以節(jié)省單獨(dú)的比較器芯片從而降低尺寸和成本。 East說(shuō)，用軟件和硬件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能各有優(yōu)缺點(diǎn)。軟件的好處在于容易升級(jí)，比較靈活，但缺點(diǎn)是速度較慢。硬件的好處是速度快，但不靈活，一般無(wú)法升級(jí)。SmartFusion則做到了“不犧牲性能的集成”：工程師可以一開始就決定哪些功能由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，哪些部分用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō)，就是用SmartFusion的處理器部分來(lái)實(shí)現(xiàn)軟件功能，用FPGA部分來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件功能。由于FPGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程，所以SmartFusion能做到軟硬件皆可升級(jí)，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品壽命。 除了完全可定制化（根據(jù)用戶的功能需求來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)），SmartFusion的高集成度帶來(lái)更高的可靠性、更低的能耗、更小的占位面積、更少的供應(yīng)商數(shù)量和更低的總體擁有成本。 East介紹說(shuō)，優(yōu)異的IP保護(hù)功能是SmartFusion的一大賣點(diǎn)。許多客戶就是因?yàn)楸Ｃ苄枨髞?lái)找愛特。他說(shuō)，抄襲基于SRAM的FPGA很容易，這會(huì)讓設(shè)計(jì)創(chuàng)新工作的成果付諸東流。SmartFusion中，微控制器和FPGA的接口在芯片內(nèi)部，沒有暴露，啟動(dòng)后無(wú)需bit-stream加載。愛特的FlashLock技術(shù)能夠保護(hù)器件免遭篡改和重編程。SmartFusion允許AES加密的系統(tǒng)內(nèi)編程。另外，利用可編程器件密鑰，客戶可以避免代工廠在沒有授權(quán)的情況下私自生產(chǎn)額外的器件。 設(shè)計(jì)工具方面，愛特為FPGA和MCU設(shè)計(jì)人員開發(fā)了集成設(shè)計(jì)環(huán)境，為復(fù)雜的可編程模擬提供簡(jiǎn)單的基于圖形界面的配置。另外有第三方（如Keil、IAR Systems）和GNU業(yè)界領(lǐng)先的編譯和調(diào)試工具。 SmartFusion的目標(biāo)應(yīng)用包括系統(tǒng)管理、電源管理、馬達(dá)控制、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)和顯示器等，終端市場(chǎng)涵蓋工業(yè)、醫(yī)療、能源、通信和軍事等。 
下圖為已經(jīng)推出和將要推出的三種型號(hào)SmartFusion器件參數(shù)。
作者：郭慶春 來(lái)源：嵌入式公社 |
