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近日，愛特公司（Actel）總裁兼首席執行官是John East先生來到北京，專程向媒體介紹該公司新推出的SmartFusion（智能混合信號）FPGA。CEO的親自臨場，凸顯了該公司對SmartFusion的重視程度。 East介紹說，愛特公司走的是差異化道路，也就是不與賽靈思、Altera這些FPGA領先廠商展開正面競爭，而是專注于這些廠商做不了的FPGA器件。他說，FPGA、可編程模擬和微處理器各自代表了巨大的市場機會，愛特則主攻這三個領域的交匯之處。 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存儲器。因為微處理器也是基于Flash技術，所以愛特具有獨特的優勢來把FPGA和處理器集成在一起，無需外部Flash。另外，Flash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具有創新性、智能化、集成化的特點。它具有已獲驗證的FPGA架構、ARM Cortex-M3微控制器子系統、可編程模擬電路，這些組成部分全部集成在基于Flash技術的SmartFusion器件中。 愛特基于閃存的FPGA架構已經夠多年考驗。SmartFusion的FPGA擁有6到50萬個系統門，頻率可達350MHz，帶有嵌入式SRAM和FIFO，I/O數量達到128個。 SmartFusion的微控制器子系統（MSS）含有100MHz的32位ARM Cortex-M3內核，總線矩陣吞吐率高達16Gpbs，帶有10/100以太網MAC，以及SPI、I2C、UART和32位定時器。Flash存儲器最大為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CPU模擬任務的模擬計算引擎（ACE），電壓、電流和溫度控制器，最高600MHz的12位（SAR）ADC，sigma-delta ADC，多達10個50ns高速比較器，以及多達32個模擬輸入和3個輸出。 East舉例介紹了SmartFusion內建高速比較器的優點。比較器的用途很廣，如iPhone手機的圖片放大功能可通過兩個手指的分開動作來實現。采用帶有比較器的SmartFusion，系統可以節省單獨的比較器芯片從而降低尺寸和成本。 East說，用軟件和硬件實現系統性能各有優缺點。軟件的好處在于容易升級，比較靈活，但缺點是速度較慢。硬件的好處是速度快，但不靈活，一般無法升級。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實現，哪些部分用硬件來實現。具體來說，就是用SmartFusion的處理器部分來實現軟件功能，用FPGA部分來實現硬件功能。由于FPGA是現場可編程，所以SmartFusion能做到軟硬件皆可升級，從而延長產品壽命。 除了完全可定制化（根據用戶的功能需求來構建系統），SmartFusion的高集成度帶來更高的可靠性、更低的能耗、更小的占位面積、更少的供應商數量和更低的總體擁有成本。 East介紹說，優異的IP保護功能是SmartFusion的一大賣點。許多客戶就是因為保密需求來找愛特。他說，抄襲基于SRAM的FPGA很容易，這會讓設計創新工作的成果付諸東流。SmartFusion中，微控制器和FPGA的接口在芯片內部，沒有暴露，啟動后無需bit-stream加載。愛特的FlashLock技術能夠保護器件免遭篡改和重編程。SmartFusion允許AES加密的系統內編程。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的情況下私自生產額外的器件。 設計工具方面，愛特為FPGA和MCU設計人員開發了集成設計環境，為復雜的可編程模擬提供簡單的基于圖形界面的配置。另外有第三方（如Keil、IAR Systems）和GNU業界領先的編譯和調試工具。 SmartFusion的目標應用包括系統管理、電源管理、馬達控制、工業網絡和顯示器等，終端市場涵蓋工業、醫療、能源、通信和軍事等。 
下圖為已經推出和將要推出的三種型號SmartFusion器件參數。
作者：郭慶春 來源：嵌入式公社 |
