製品の属性

マイクロセミ

Microsemi Corporation は、カリフォルニア州アーバインに本社を置き、電源の管理、制御、調整、過渡電圧スパイクからの保護、および伝送を行う高性能アナログおよびミックスドシグナル集積回路および高信頼性半導体の設計、製造、販売を行う大手企業です。 、信号を受信して​​増幅します。

Microsemi の製品には、性能と信頼性の向上、バッテリーの最適化、サイズの縮小、回路の保護によって顧客の設計を強化するスタンドアロン コンポーネントと集積回路ソリューションが含まれています。アプリケーション。

Microsemi での FPGA の紹介

Microsemi は 2010 年に Actel を買収し、Microsemi の FPGA は 30 年前に誕生しました。Actel の FPGA は過去 10 年間に 300 以上の宇宙プログラムで成功裏に使用されており、Actel の FPGA が疑いなく信頼できることが証明されています。

アンチヒューズ デバイスは主に軍事市場向けであり、民間市場には開放されていなかったため、2002 年に革新的なフラッシュ ベースの FPGA が発表され、Actel の謎が明​​らかにされるまで、Actel の印象は常に曖昧でした。それは民間市場への道であり、誰もが知っています。最初の Flash アーキテクチャ FPGA は ProASIC で、CPLD と同等の 1 チップ特性と CPLD を超える低消費電力、大容量特性が開発技術者から高く評価され、従来の CPLD から Flash アーキテクチャ FPGA を使用する人が増えました。 SRAM FPGA。

社会のニーズが変化し続ける中、Actel は FPGA テクノロジを継続的に改善し、FPGA の機能と内部リソースを継続的に洗練および充実させ、2005 年に Actel は第 3 世代のフラッシュ アーキテクチャ FPGA、ProASIC3/E を発売しました。ProASIC3/E の発売の成功は、開発の新たな波の到来を告げました。ProASIC3/E の発売の成功は、FPGA 間の新たな「戦い」の到来を告げました。ProASIC3/E ファミリは、民生用、車載用、その他コスト重視のアプリケーション向けのフル機能の低コスト FPGA に対する市場の強い需要に応えて設計されました。アクテルの製品は以下の通りです。

Fusion: アナログ機能を備えた業界初の FPGA で、12 ビット AD、フラッシュ メモリ、RTC、その他のコンポーネントを統合して SoC を実現します。

IGLOO: 独自の Flash *Freeze スリープ モードを備えた超低消費電力 FPGA。最低消費電力は最大 5µW で、RAM とレジスタの状態は保持されます。

IGLOO2: IGLOO に基づいて最適化された I/O で、優れた数の I/O ポート、Smitter トリガー入力、ホットプラグなどの機能をサポートします。

ProASIC3L: ProASIC3の高性能だけでなく、低消費電力も特徴です。

Nano: 最小静的消費電力が 2µW の業界最低消費電力 FPGA で、超小型 3mm*3mm パッケージと 0.46 米ドルという超低価格を特徴としています。

これらのシリーズはすべて Actel の第 3 世代フラッシュ アーキテクチャ FPGA の一部であり、そのさまざまな機能によりさまざまな市場のニーズを満たし、ユーザーに幅広いオプションと予期せぬ効果をもたらし、製品の競争力を強化します。Actel の第 3 世代フラッシュ アーキテクチャ FPGA の興味深い機能を見てみましょう。

Polarfire FPGA ファミリ

Microsemi の PolarFire FPGA は、最新の 28nm 不揮発性プロセス技術、中密度、最低消費電力、統合された最低電力 FPGA アーキテクチャ、最低電力 12.7Gbps トランシーバー、内蔵低電力デュアル PCI Express を特徴とする第 5 世代の不揮発性 FPGA デバイスです。 Gen2 (EP/RP)、オプションのデータ セキュリティ デバイス、および統合された低電力暗号化コプロセッサ。最大 481K のロジック セル、1.0V ～ 1.05V の動作電圧、商用 (0°C ～ 100°C) および産業用 (-40°C ～ 100°C) の動作温度を備えた Microsemi の FPGA 製品ラインは幅広く、そしてPolarFireの発売により、FPGAの潜在市場は25億ドルの中密度デバイス市場に拡大します。

Microsemi FPGA を使用する理由

1 高いセキュリティ

Actel フラッシュ アーキテクチャ FPGA のセキュリティは、3 層の保護に反映されています。

最初の層は保護の物理層に属し、Actel の第 3 世代フラッシュ アーキテクチャ FPGA のトランジスタは 7 層の金属層で保護されており、金属層の除去はリバース エンジニアリングを行うのが非常に困難です (金属を除去する特定の手段による)。内部トランジスタのスイッチング状態を確認し、設計を再現するための層）。フラッシュ FPGA は不揮発性であり、外部コンフィギュレーション チップは必要ありません。シングル チップなので、コンフィギュレーション プロセス中にデータ ストリームが中断されることを心配することなく電源を入れて実行できます。

2 番目の層は Flash Lock 暗号化テクノロジで、その名前が示すように、フラッシュ セルに対するロック効果があります。これは、暗号化のためにキーをチップにダウンロードすることによってチップ上の不正操作を防止する 128 ビット暗号化アルゴリズムであり、キーがなければチップのプログラム、消去、検証などを行うことができません。 2 番目の層は Flash Lock 暗号化です。これは、暗号化用のキーをチップにダウンロードすることにより、チップ上での不正な操作を防止する 128 ビット暗号化アルゴリズムです。

3 番目のレイヤーは、国際標準の AES 暗号化アルゴリズムを使用してプログラミング ファイルを暗号化するテクノロジーです。この暗号化アルゴリズムは、米国連邦情報処理標準 (FIPS) 文書 192 に準拠しており、米国政府機関が機密情報や公開情報を保護するために使用しています。このアルゴリズムには、約 7.2 x 1016 個のキーを提供する以前の DES 標準の 56 ビット キー サイズと比較して、約 3.4 x 1038 個の 128 ビット キーを含めることができます。2000 年に、米国標準技術研究所 (NIST) は 1977 年の DES 標準に代わる AES 標準を採用し、暗号化の信頼性が大幅に向上しました。NIST は、コンピューティング システムが 56 ビット DES キーを 1 秒で解読できる場合、128 ビット AES キーを解読するには約 149 兆年かかる可能性があることを示し、AES によって提供される理論上のセキュリティを説明しています。誕生してから 200 億年も経っていないことから、セキュリティがいかに信頼できるものであるかが想像できるでしょう。

Actel Flash FPGA は、上記の三重保護に基づいて、ユーザーの貴重な IP を適切に保護することを可能にし、リモート ISP も可能にし、プログラマブル ロジック設計に最も信頼性の高いセキュリティを提供します。

2 高い信頼性

SRAM ベースのトランジスタでは、2 種類のエラーが避けられません。ソフト エラーとファーム エラーは、SRAM トランジスタに衝突する大気中の高エネルギー粒子 (中性子、粒子) によって引き起こされ、その高エネルギー内容により変化する可能性があります。特定のトランジスタとの衝突時のトランジスタの状態。

いわゆるソフト エラーは、主に SRAM メモリ (SRAM、DRAM など) に関するものです。高エネルギー粒子が SRAM のデータ メモリに衝突すると、データの状態が 0 から 1 または 1 から 0 に反転され、その結果、一時的なデータ エラー。データが書き換えられると消えます。これらは回復可能なエラーであり、FPGA の内蔵エラー検出および訂正 (EDAC) 回路によって削減できます。

ファームウェア エラーとは、SRAM FPGA コンフィギュレーション セルまたはケーブル配線構造が大気中の高エネルギー粒子の衝突により、論理機能の変化や配線エラーが発生し、完全なシステム障害が発生し、チェックして修正するまで持続するものです。

Actel フラッシュ アーキテクチャは、独自のフラッシュ テクノロジーによりファームウェア エラーの影響を受けません。フラッシュ プロセスではトランジスタの状態を変更するために高電圧が必要ですが、この要件は通常の高エネルギー粒子では満たすことができないため、脅威はほとんどありません。 -存在します。

3 低消費電力

一般に、FPGA の消費電力には、電源投入時電力、コンフィギュレーション電力、スタティック電力、ダイナミック電力の 4 種類があります。一般に、FPGA には 4 つのタイプすべての消費電力がありますが、Actel Flash FPGA にはスタティック電力とダイナミック電力のみがあり、パワーアップには大きな起動電流が必要ないため、パワーアップ電力やコンフィギュレーション電力はありません。は不揮発性であり、構成プロセスは必要ありません。

フラッシュ ベースの FPGA はプログラマブル スイッチあたり 2 つのトランジスタで構成されていますが、SRAM ベースの FPGA はプログラマブル スイッチあたり 6 つのトランジスタで構成されているため、純粋にスイッチの消費電力解析の観点から見ると、フラッシュ FPGA は SRAM FPGA よりも消費電力がはるかに少なくなります。

Fusion シリーズは、チップ自体がコアに 1.5 V の電圧を供給できる低消費電力モードをサポートしており、内部 RTC と FPGA のロジックを通じてパワーダウンおよびウェイクアップして消費電力を低減できます。Actel IGLOO および IGLOO+ シリーズの FPGA は、独自の Flash* フリーズ モードを備えたハンドヘルド アプリケーション向けに設計されており、スタティック消費電力を 5uW まで削減し、RAM からデータを保存できます。

Actel Flash FPGA は、静的および動的の両方で競合製品より消費電力が大幅に少なく、PDA、ゲーム コンソールなど、電力に敏感で低消費電力を必要とするアプリケーションで使用できます。