Actel借IGLOO系列FPGA发力便携式应用

本文作者:admin       点击: 2007-10-09 00:00
前言:

在便携式消费电子市场领域,随着功率预算越来越紧、产品生命周期越来越短及新的标准不断出现,开发便携式电池供电产品的设计人员需要具有低功耗运作和优化模式的半导体解决方案,兼具小占位面积、低成本和高灵活性的特点。为了应对这一独特挑战,Actel公司公布其崭新的业务战略,针对快速发展的便携式市场全力加强超低功耗 IGLOO现场可编程门阵列(FPGA) 产品的市场渗透率。与此同时,Actel将结合高功效 IGLOO FPGA 和ARM Cortex-M1处理器技术,推出全新具 M1功能的 IGLOO FPGA,瞄准便携式市场提供更多的功率、成本和尺寸节省优势。Actel认为其IGLOO系列现场可编程门阵列 (FPGA) 而优化ARM  Cortex-M1处理器核,可以成功协助系统设计人员大大延长其手持及便携式设计的电池寿命。同时Actel也披露多阶段的应用方案,包括推出与储存、显示和控制相关的开发板、参考设计和智识产权 (IP) 内核。

超低功耗的IGLOO系列FPGA

对可编程逻辑而言,便携式应用是个飞速增长的市场,预计到2010年,这些应用的销售额将超过5亿美元。为了适应不断变化的标准、加快产品上市速度,以及提供下一代先进硅解决方案所需的占位面积和功耗,市场对低功率可重编程解决方案的需求越来越大。正如Actel 总裁兼首席执行官 John East表示:“我们以IGLOO为基础量身度做的计划主要聚焦于便携式存储、显示和控制领域,这将确保我们能提供所需相辅相成的产品和技术,让低功耗FPGA技术得以在便携式应用中迅速部署。”

IGLOO系列FPGA的静态功耗仅为5μW,低于最接近的低功耗FPGA的1/200,与目前用于便携式应用的各种PLD产品相比,可延长电池寿命达10倍以上,对便携式应用别具吸引力。在IGLOO FPGA中,Cortex-M1核具备非常低工作电流和静态功耗的特性,在静态模式下仅消耗24μA,在睡眠模式下更低至3μA。IGLOO 采用创新的Flash*Freeze模式,使到器件可在保存SRAM和寄存器数据的同时简便地进入或退出超低功耗模式,并将静态电流降至20μA。Flash*Freeze技术还可让Cortex-M1核在工作/关闭周期中进行瞬间切换,以最低的功耗实现最高的性能。

目前,大多数便携式应用的设计人员都利用微控制器连同可编程器件来实现其设备。他们会用微控制器来进行必需的处理工作,并针对FPGA进行编程以执行微控制器所不支持的其它专用功能。ARM Cortex-M1 处理器与IGLOO系列的结合,将提供单芯片解决方案,能够降低成本、功耗、板卡尺寸和设计复杂性。而且,由于 Actel FPGA几乎无法被篡改,设计人员可放心保证宝贵的IP不会被复制或受到威胁。同时,采用成熟的ARM核心可有效地缩短产品上市时间,节约大量成本。

具M1功能的IGLOO FPGA配备了齐全的工具

Cortex-M1处理器最初将用于容量为600,000门的Actel IGLOO器件M1AGL600。该器件具有32位性能,但只占用33% 的芯片容量,在资源占用和速度方面取得了很好的平衡,同时还为定制应用保留了充裕的空间。
IGLOO系列FPGA超低的静态功耗使得与目前用于便携式应用的各种PLD产品相比可延长电池寿命达10倍以上。IGLOO FPGA在1.2V~1.5V电压下工作,在1.2V时更可降低动态功耗达35%。

此外,Cortex-M1处理器由ARM结构现有的全面工具和丰富知识提供支持,远远超越由专有处理器提供的水平。Actel对Cortex-M1处理器的支持包括提供其CoreConsole IP开发平台 (IDP)、SoftConsole程序开发环境和Libero 集成设计环境 (IDE),而所有工具均可从 Actel的网站免费下载。第三方供应商如Aldec、CriticalBlue、CodeSourcery、IAR、ImpulseC、Keil和Micrium等也为Cortex-M1提供众多的开发工具支持,包括从编译器、调试器到RTOS等。

先期目标:便携式存储

Actel公布的第一阶段便携式解决方案便集中于存储技术方面。Actel与合作伙伴联手提供3个不同的平台,展示如何将存储控制器和接口编程到FPGA中,并与Marvell PXA 和 Freescale i.MX等业界领先的处理器共同协作。

典型便携式架构中的应用

Actel的首个平台瞄准智能手机、GPS设备或PDA,是Marvell 半导体公司的 “Littleton” PXA 300/310手持式平台开发套件的存储子卡。这个存储子卡带有Actel与Arasan Chip Systems公司共同开发的的 IGLOO AGL600,能够扩展处理器的能力,使到IGLOO可实现桥接功能,支持SD、MicroSD 和 CE-ATA存储接口。

第二块开发板是功能齐全的Freescale i.MX27处理器开发平台,由iWave Systems公司提供,可展示IGLOO AGL125 FPGA作为超低功耗SD/MMC 或 CE-ATA 控制器的能力,适用于 PDA、销售点 (POS) 终端设备、稳健的数据通信设备和GPS应用。

PalmChip公司也利用了Actel以Flash为基础的低功耗器件,为相机、智能手机和安全及监控应用提供存储子卡。Actel FPGA可作为从处理器总线到多个存储接口 (包括ATA 6、CE-ATA、SD 1.1/2.0、MMC、CompactFlash 3.0 和 CardBus 2.1/PCMCIA) 的桥接。尽管这一平台包含了Marvell PXA 270处理器,该解决方案也可作为X-Scale 和ARM处理器的参考设计。
围绕ACTEL 存储开发平台的是由Actel CompanionCore合作伙伴Arasan、iWave 及 Palmchip提供的硬盘驱动器 (HDD)、Flash存储IP内核和多种桥式接口。HDD解决方案包括ATA、ATAPI 和 CE-ATA。Flash存储解决方案则包括CompactFlash、SD/MMC、Managed NAND 和 NAND  Flash控制。