Actel以IGLOO FPGA問鼎攜帶型消費電子市場

本文作者:admin       點擊: 2006-10-18 00:00
前言:
一向在航太及工業的可編程領域顧盼流芳的Actel,近來在營運策略上頗有耐人尋味之處:一是聘請擁有豐富系統設計和半導體行業工程、研發、市場拓展和銷售經驗的賴炫州,出掌Actel公司亞太區總經理一職;二是正式揮軍入境消費類電子地盤。

具備美國Northridge加州國立大學電機工程碩士學位,以及15年PLD相關資歷的賴總,對媒體來說其實並不陌生,因為他曾在Xilinx(賽靈思)公司服務長達10年,擔任多個銷售管理職務,專責的地區範圍涵蓋大中國區(包括中國內地、香港、臺灣)和東盟等。或許正是如此專業而出彩的背景,讓他在此時挑起策略轉折點的重責大任,顯得格外引人注目。

照片人物:Actel公司亞太區總經理賴炫州

便攜消費秀色可餐
根據市場調研機構iSuppli的初步預測,如果FPGA的功耗能大幅降低,那麼在價值約200億美元的ASIC市場中,將有高達30億美元的份額會轉向FPGA解決方案!沖著這點,為了滿足攜帶型應用對功耗的嚴苛要求,Actel公司宣佈推出業界最低功耗的FPGA(現場可編程閘陣列)──IGLOO系列。

賴炫州表示,無線產品的大獲全勝促使便攜電子市場一派繁榮,對低功耗產品需求繼續走強,也讓市場競爭日益激烈,不惜一切佔據先機。然而,現有半導體技術正面臨前所未有的業界挑戰:CPLD容量小、功能少、功耗表現落後且昂貴,多為混合型產品;SRAM FPGA產品的發展方向與需求背道而馳,“幾乎可以當加熱器用”;ASIC風險較大且缺乏靈活性,以及電路板上每平方毫米的I/O數增加等,其中“功率”,更成為市場重要的制約因素。

更令人頭疼的是,產品壽命越來越短,不斷改變的標準使系統越來越複雜,功耗問題更是人盡皆知的設計難點;以智慧型電話來說,幾乎就可以等同一部微型PC,但功率預算卻越來越緊張……這些都成了Actel IGLOO產品的機會之窗,目標在取代攜帶型應用中的ASIC。它的元件系統閘密度從3萬到300萬,是目前惟一支援1.2V電壓的低功耗和高容量FPGA解決方案:靜態功率僅為5µW,是同類競爭產品的1/4(19.8µW);與領先產品比較,可延長攜帶型應用的電池壽命達5倍。

IGLOO是功能豐富的小尺寸封裝單晶片,有助將系統總成本降至最低;具有多種功率模式使功耗最佳化,包括Flash*Freeze模式、低功耗工作模式和睡眠模式。在Flash*Freeze模式下,能將功耗低至5µW以達省電目的,並維持FPGA的內容;無需關斷電源即可凍結時鐘和三態I/O,使SRAM和內核暫存器內容得以保存,但時鐘不翻轉,I/O、JTAG引腳和PLL亦不會消耗功率。此外,設計人員還能利用Flash*Freeze引腳在1µs內迅速及簡便地進入或退出特殊的低功耗模式。

在低功耗工作模式下,IGLOO元件能容許直接控制系統功率以提供領先的低功耗特性,可放慢時鐘(比如32KHz)或停頓時鐘,同時讓系統中的部件保持活動。當設計高密度元件時,如果去除對FPGA內核的供電,IGLOO睡眠模式能夠將功耗降至25µW以下。建基於Actel成功的ProASIC3 Flash FPGA的優點,如:上電即行、基於AES加密技術的安全系統內可編程性(ISP),IGLOO提供多達616個用戶I/O、6個鎖相迴路(PLL)、504kbit RAM和350MHz工作頻率,並備有商業級和工業級以供選用。

區隔市場定位明確
為了最大限度地提高Actel IGLOO元件的設計效率和簡化設計,Actel已優化其Libero整合型設計環境(IDE)來提供對低功耗的支援。用戶還可利用Libero IDE中的SmartPower分析工具,實現IGLOO的功耗鑒定,按模組類型、個別元件或電源組別分析功耗。這樣的好處是可以:提供設計層面的功耗概覽、各層面動態功耗的詳細報告、開關的平均活動情況和環境溫度及接點溫資料,並可估算I/O啟動速率,以模組驅動負載。

針對攜帶型應用對空間的嚴格需求,Actel IGLOO系列元件提供小巧的外形尺寸(8mm x 8mm)、高密度(196只引腳)及晶片級封裝。Actel利用現有以Flash為基礎的ProASIC3系列,可立即提供Actel IGLOO系列的原型設計,IGLOO系列的首批產品將於2006年第四季末上市,批量訂購的起價低於1.5美元。至於針對低功耗系列而優化的Libero IDE則於近期發佈。

針對攜帶型元件的低功耗大容量解決方案的參考設計亦將同步由PalmChip公司推出,包括從處理器匯流排到各種儲存介面的橋接以及WinCE元件驅動程式,支援XScale和以ARM為基礎的處理器,ATA6和CE-ATA HDD、SD 1.1/2.0和MMC、CompactFlash 3.0和CardBus 2.1/PCMCIA皆為其儲存標準,可提供軟體驅動程式、設計方塊圖、材料清單(BOM)和HDL代碼的轉鑰解決方案,目標應用包括智慧型電話、GPS和PDA等手持和行動儲存設備。其他額外的參考設計則計畫於2006年第四季出爐。

以Flash為基礎的FPGA,在安全性和低功耗本來就頗佔優勢,也是支撐Actel 2005財年營收1.79億美元和收支平衡表現強勁(現金資產1.86億美元、無負債)的重要力量;如今將此強項延伸至消費類電子領域,加上在單晶片整合類比功能、嵌入式Flash記憶體和FPGA架構的特有Fusion混合信號可編程系統晶片相互為用,發展後勢可期。

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