美高森美SmartFusion2 SoC FPGA技术特点全解析

2012-10-17 21:40:05来源: eefocus
   

近日,美高森美又推出了模数混合的smartFusion2 SoC FPGA

说起FPGA厂家,Altera、赛灵思、lattice这些大家都耳熟能详了,但美高森美似乎就不那么熟知了,这里就不得不提到以前的另一家FPGA厂家--爱特(ACTEL)。爱特曾效力于美国军工和航空领域,以前都是在做军工级产品的,实力可见一斑,虽然其市场份额不如Altera、赛灵思、lattice这些FPGA厂商,但是其基于Flash结构的FPGA,具有安全性高,上电即运行,功耗低等特点,在军工、航空航天这些对性能、安全要求极其严苛的领域,爱特的产品还是占据着主导地位的。但是2010年,爱特被美高森美收购,成为了美高森美的SoC产品部,在当年这也是业内相当大的新闻,借着爱特在FPGA领域的技术优势,美高森美也跻身进入FPGA行业,由此我们就看到了今天的SmartFusion2 SoC FPGA。

简述完了历史,简单来看下SmartFusion2 SoC FPGA技术特点吧:

安全性高

从官方提供的资料看,SmartFusion2继承了爱特FPGA一贯的高安全性,它使用SoC FPGA业界唯一具备物理上不可克隆功能(physically unclonable function,PUF)的密匙登记和重建能力,打造具有安全密匙存储能力的根源可靠性(root-of-trust)设备。SmartFusion2也是唯一使用Cryptographic Research Incorporated (CRI)产品组合技术来防御差分功率分析(differential power analysis,DPA)攻击的SoC FPGA器件。另外用户还可以利用多个内置的加密处理加速器,基于非易失性Flash(快闪)技术,使SmartFusion2在防止篡改、克隆、反向工程方面比采用SRAM结构的FPGA更具有优势,同时也省去了PROM配置芯片,响应速度更快。

可靠性高

SmartFusion2具备单事件翻转(single event upset,SEU)免疫能力,另外由于是Flash(快闪)结构,其具有固件免疫能力,任何高能量的中子和a粒子撞击器件都丝毫没有影响,这是SRAM型FPGA所不具备的,在航空航天等领域面临的极端环境下,这个特性尤为重要。

功耗低

SmartFusion2提供了同等的SRAM FPGA器件低100倍的待机功耗,且不影响性能。特别提到的是在Flash*Freeze超低待机功耗模式下,SmartFusion2的功率可低至1mW。这对于有功耗特别要求的领域帮助是相当大的。下图是与Altera、赛灵思的功耗对比,效果相当明显。

 

 

SmartFusion2与Altera、赛灵思FPGA功耗对比图

另外SmartFusion2还集成了一颗ARM Cortex-M3的硬核,作为SoC FPGA,SmartFusion2是行业内唯一集成FPGA、ARM处理器硬核,以及可编程模拟资源于一体的器件,这也为工程师设计带来了更大的灵活性和便利性。下图是SmartFusion2的功能框图,可以很清晰的看到SoC中的各个子系统。

 

 

SmartFusion2功能框图

目前客户已经可以向美高森美进行SmartFusion2 的工程样片申请,而产品的正式量产预计在明年的三月份。在一些对安全、稳定性以及功耗有特殊要求的领域,美高森美的这款FPGA还是相当值得试下的,期待它的市场表现。

关键字:美高森美  SmartFusion2

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2012/1017/article_3198.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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