SiliconBlue FPGA全球最小尺寸,最低功耗的FPGA
SiliconBlue 超低功耗单芯片 FPGA 器件,全新的单芯片 iCE FPGA 系列采用台积电的 65 纳米 LP(Low Power, 低功率)标准 CMOS 工艺,整合了该公司的 NVCM(Non-Volatile Configuration Memory, 非易失性配置存储器) 专利技术,能减少额外使用闪存 PROM(可编程只读存储器)的成本,且更易于使用。根据 Semico 调查研究,对于可编程逻辑芯片而言,手持式应用是一个快速增长的市场,预估可编程逻辑芯片在这些应用领域的市场值将在 2010 年前超过 6 亿 5000 万美元。
SiliconBlue 的产品为针对智能型手机、PMP(便携式多媒体播放机)、DSC(数码相机)、MID(移动上网装置)、PND(个人导航设备)、手持式 POS(销售)系统、医疗仪器、教育类玩具以及闪存摄像机进行最佳化。SiliconBlue 为首家以 65 纳米 LP 工艺技术结合低功耗、非易失性配置存储器(NVCM)及标准 SRAM 技术的公司。在台积电投片生产,此工艺技术可进展至 40 纳米,甚至更进一步微缩。
SiliconBlue 的 FPGA 采用自有的片上(on-chip)非易失性配置存储器以存储配置数据;因此无须像传统的 FPGA 解决方案一般使用额外的闪存 PROM(可编程只读存储器),如此可省下元器件数目、空间和成本,并可避免信息讯息串被窃取,从而提供安全的设计。相较于现有的非易失性 FPGA 仍采用落后两代的 0.18 微米/0.13 微米嵌入式闪存技术,iCE FPGA 则是采用 65 纳米 LP 工艺技术,提供与 ASIC 同样的逻辑能力,并提供业界最低的逻辑芯片的成本,这样的成果可说是前所未有的。
相较于其它竞争的可编程逻辑产品,65 纳米 LP 工艺搭配 SiliconBlue 的专利低功率设计,能在每单位成本中提供更多有用的逻辑功能、更低的待机功耗和更低的工作功耗。SiliconBlue 采用与手机设计工程师相同的功耗模式定义:操作模式(active-fast, ~MHZ)及待机模式(active-slow, ~kHz)。与其它需要复杂的省电睡眠控制模式的产品相较,SiliconBlue FPGA 的待机电力消耗更少。
此外,通过 65 纳米 LP 工艺、专利的芯片设计的结合,且将逻辑核心的操作电压维持在 1.0 伏,启动电源仍是维持在相当低的水平。SiliconBlue 的首个 FPGA 家族——iCE65 由 4 个成员构成,以极小的封装提供超低功耗性能。配置数据为可编程化,可处理来自各个来源的数据,包括安全性、片上(on-chip)、嵌入、NVCM 或是外部来源,如标准 SPI 序列闪存 PROM 或是下载自处理器 SPI 接口。
操作电流低至 25 微安,并提供最低的动态电流,可极大化电池寿命。逻辑容量从 2k 到 16k 逻辑单元,I/O 数目从 128 到 384 个。BGA 封装从 3x4mm 到 12x12mm。iCE 系列 FPGA 装置皆有易失性及非易失性两种版本供应。SiliconBlue 的 iCEcube VHDL 和基于 Verilog 的开发软件相当容易上手,提供相似的接口,引导设计工程师将概念转变为信息串。合成和布局工具由 Magma Design Automation 公司提供,绕线(Routing)和 bitgen 工具则由 SiliconBlue 自行开发。
此开发软件可增加生产力、缩短设计周期,快速且有效率地达到性能和功耗需求。此套工具包括功耗估算表格,以估计某个设计所耗费的总电力。iCEman65 评估套件提供一个完整的平台,可进行低功耗测试和应用发展。此评估板包括一个 iCE65L04 超低功耗 FPGA,具有 3,500 个以上的逻辑单元,80Kbits 的 RAM,以及 176 可编程 I/O 管脚。使用整合在板子上的 USB 基础可编程解决方案,设计工程师可快速且容易地扩展各种应用。
此套件还包括广大的 I/O 扩充性,可支持四个不同的 I/O 组,以及由第三方所提供的外设配件,且价格相当合理。测试点提供所有 iCE65 电压输出端的简便途径,方便电源的管理。