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actel fusion 融合技術(shù): 釋放創(chuàng)造力；簡化設(shè)計實施；毋須妥協(xié)

產(chǎn)品表

fusion devices		afs090	afs250	afs600	afs1500
arm-enabled fusion devices				m7afs600	m7afs1500
	system gates	90,000	250,000	600,000	1,500,000
	tiles (d-flip-flops)	2,304	6,144	13,824	38,400
	usable tiles with coremp7s			7,500	32,000
	usable tiles with coremp7sd			5,237	29,878
	secure (aes) isp	yes	yes	yes	yes
	plls	1	1	2	2
	globals	18	18	18	18
	flash memory blocks(2 mbits)	1	1	2	4
	total flash memory bits(mbits)	2	2	4	8
	flashrom bits(kbits)	1	1	1	1
	ram blocks(4,608 bits)	6	8	24	60
	ram(kbits)	27	36	108	270
	analog quads	5	6	10	10
	analog input channels	15	18	30	30
	gate driver outputs	5	6	10	10
	i/o banks (+ jtag)	4	4	5	5
	maximum digital i/os	75	114	172	252
	analog i/os	20	24	40	40
	qn108	37/9 (16)
	qn180	60/16 (20)	65/15 (24)
	pq208		93/26 (24)	95/46 (40)
	fg256	75/22 (20)	114/37 (24)	119/58 (40)	119/58 (40)
	fg484			172/86 (40)	228/86 (40)
	fg676				252/139 (40)

融合技術(shù)資源中心

	單芯片以 flash 為基礎(chǔ)的 fpga 將配置信息儲存在片上 flash 單元中，一旦完成編程后，配置數(shù)據(jù)就會成為 fpga 結(jié)構(gòu)的固有部分，在系統(tǒng)上電時并無需載入外部配置數(shù)據(jù)。以 flash 為基礎(chǔ)的 fusion 融合 fpga 無需額外的系統(tǒng)元件，如傳統(tǒng) sram fpga 配置用的串行非揮發(fā)性內(nèi)存 (eeprom) 或以 flash 為基礎(chǔ)的微控制器，它們都是用來在每次上電時對傳統(tǒng) sram fpga 加載程序的。增加的融合功能可在電路板上省去多個附加元件，如 flash 內(nèi)存、分立模擬 ic 、時鐘源、eeprom ，以及實時時鐘等，從而減低系統(tǒng)成本和電路板空間需求。
	低功率actel 以 flash 為基礎(chǔ)的融合器件具有類似于 asic 的功率特性，因而適用于電池供電產(chǎn)品和其它對功耗敏感的應(yīng)用。使用融合器件時，并不會出現(xiàn)加電浪涌電流和大電流轉(zhuǎn)換，而這是許多 sram fpga 器件所面對的問題。融合器件還具有低靜態(tài)和動態(tài)功耗，能實現(xiàn)最多的功率節(jié)省。這些器件支持睡眠和待機模式運作，可大幅降低功耗。融合器件的另一個獨特性能是在非活動期間于正常時鐘速度和低時鐘運作速度之間進(jìn)行動態(tài)轉(zhuǎn)換，并在需要時轉(zhuǎn)為全速運作。
	上電即行以 flash 為基礎(chǔ)的融合器件具有上電即行 (lapu) 特性，一旦施加正常運作規(guī)格內(nèi)的系統(tǒng)功率，融合器件即可工作。這種上電即行特性能夠大幅簡化整體系統(tǒng)設(shè)計，并往往可以省去系統(tǒng)中復(fù)雜的可編程邏輯器件 (cpld) 。系統(tǒng)供電中的低頻干擾和低電壓不會損害融合器件的 flash 配置，與以 sram 為基礎(chǔ)的 fpga 不同，該器件在系統(tǒng)恢復(fù)供電時無需重新載入配置數(shù)據(jù)，此舉可讓設(shè)計人員從 pcb 中減少或省去昂貴的上電排序部件、電壓監(jiān)控器，以及低電壓檢測器件的使用。以 flash 為基礎(chǔ)的融合器件能夠簡化總體系統(tǒng)設(shè)計、減低成本和設(shè)計風(fēng)險，同時增強系統(tǒng)性，并縮短系統(tǒng)初始化的時間。
	安全性融合器件包含了 actel flashlock® 功能，提供可重編程性和設(shè)計安全性的獨特組合，且無外部元件費用。這些優(yōu)點只有通過帶非揮發(fā)性 flash 內(nèi)存的 fpga 才能實現(xiàn)。融合器件具有基于 flash 的 128 位安全保護(hù)機制和業(yè)界領(lǐng)先的片上 aes 解碼內(nèi)核，用于保護(hù)經(jīng)編程的 ip 和配置數(shù)據(jù)。 128 位 aes 是政府機構(gòu)速度更快、安全性更高的加密算法，可以替代 des 。目前，融合器件具有最完備的可編程邏輯安方案。以 aes 加密技術(shù)為基礎(chǔ)的融合器件可讓設(shè)計人員安全地完成系統(tǒng)設(shè)計和 flash 內(nèi)容的遠(yuǎn)程更新 (通過公共網(wǎng)絡(luò)如互聯(lián)網(wǎng)等)，確保具價值的 ip 不會遭受系統(tǒng)過建、復(fù)制和 ip 盜竊等問題所侵害。雖然編寫在融合器件中的 fpga 設(shè)計不能讀回，但可對其進(jìn)行安全的設(shè)計驗證操作。融合器件采用了許多器件設(shè)計和布局工藝技術(shù)，使到入侵攻擊難以得逞。例如，融合器件的 flash 單元都位于 7 層金屬層之下，因而極難篡改當(dāng)中的
	固件錯誤固件錯誤是高層大氣中產(chǎn)生的高能中子撞擊 sram fpga 配置數(shù)據(jù)存儲單元所導(dǎo)致的錯誤。撞擊產(chǎn)生的能量會改變 sram fpga 配置數(shù)據(jù)存儲單元的狀態(tài)，從而改變其邏輯、路由或 i/o ，而這種改變是無法預(yù)測和控制的。這類錯誤在 sram fpga 中不可能避免，因而導(dǎo)致其時間延續(xù)故障 (fit) 率值達(dá)數(shù)千。這類錯誤可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效，引起重大的技術(shù)支持和產(chǎn)品性問題。融合 fpga 的配置元素 (即 flash 存儲單元) 便不會被高能中子改變，因此具有中子引發(fā)的固件錯誤免疫力。

融合技術(shù)及其優(yōu)勢

單芯片提供所有功能 直至融合技術(shù)問世前，系統(tǒng)設(shè)計人員被迫采用成本高、占位空間多的分立模擬組件和可編程邏輯或混合信號 asic 方案來執(zhí)行一般的系統(tǒng)。固定的架構(gòu)及其它技術(shù)障礙都阻止各個組件集成到一個低成本的單芯片中，以滿足所有設(shè)計需求

外部高電壓接口融合器件具有真正的外部高電壓接口；擁有多達(dá) 30 個耐高壓模擬輸入，可與 -12v 到 +12v 的信號直接連接，因此無需信號預(yù)調(diào)節(jié)電路?；谌诤霞夹g(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 adc 可以配置，并支持高達(dá) 12 位的信號采樣率，采樣速度達(dá) 600 ksps 。融合器件還具備額外的功能，包括多個差分輸入電流監(jiān)控功能塊，每個均內(nèi)置放大器，能增加靈敏度和效率。融合器件還集成了溫度監(jiān)控電路，只需外接二極管便可遠(yuǎn)程監(jiān)控多項溫度。融合器件具有多達(dá) 10 個大電流驅(qū)動輸出，最適用于 mosfet 控制和/或脈沖寬度調(diào)制 (pwm) 功能，如直接風(fēng)扇控制。

功率管理和熱管理融合器件具有 0 級上電即用 (lapu) 功能，只需 3.3v 單電源便可運行。由于啟動要求不高，融合器件可充當(dāng)?shù)南到y(tǒng)管理器，能夠監(jiān)視和控制板上各個電源的上電順序。各個電源的電壓上升速率可通過融合器件進(jìn)行編程。結(jié)合其溫度監(jiān)控功能和 mosfet/pwm 性能，融合器件能輕易集成系統(tǒng)控制板的熱管理能力。

動態(tài)系統(tǒng)配置融合器件可將多項系統(tǒng)級功能集成在一個單芯片中，因而成為許多前沿系統(tǒng)管理協(xié)議的理想載體。

融合器件的高性能 flash 內(nèi)存模塊可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計需求，靈活地配置非揮發(fā)性內(nèi)存。在系統(tǒng)啟動時， flash 內(nèi)存可用于系統(tǒng)初始化，從片上 flash 內(nèi)存中自動載入 sram 和寄存器所需數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)關(guān)斷前，融合器件上 sram 或寄存器中的揮發(fā)性數(shù)據(jù)能夠保存到片上 flash 內(nèi)存中，即將器件的狀態(tài)保存起來，用于下一次系統(tǒng)啟動，提供保存和恢復(fù)功能。融合器件的 flash 內(nèi)存還可實現(xiàn)系統(tǒng)參數(shù)的動態(tài)改變，即具有關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換 (context switch) 功能。系統(tǒng)導(dǎo)引代碼可存儲于 flash 內(nèi)存中，以配合芯片上及芯片外的需求。flash 內(nèi)存還可通過配置仿真 eeprom 操作，并備有固化的外延 ip 。若選配 actel 的軟 ip 通用 flash 接口 (cfi)，還可將 flash 內(nèi)存的一部分用于文件存儲。

低功耗 基于采用低功耗、高性能的 flash 內(nèi)存工藝，融合器件提供業(yè)界領(lǐng)先的低靜態(tài)和動態(tài)功耗。融合器件還具有多項睡眠和待機工作模式，進(jìn)一步延長便攜式設(shè)備的電池壽命。融合器件的實時計數(shù)器 (rtc) 能實現(xiàn)各種功能，如睡眠、待機、定期喚醒、低速或低功耗運行。此外，它還配有 1% rc 振蕩器和雙引腳晶體振蕩器電路，能夠省去昂貴的外部時鐘源。

重新配置系統(tǒng)融合器件架構(gòu)繼承了 actel 成功的 proasic®3 系列 flash pga的可配置性和現(xiàn)場可編程性優(yōu)勢，能在制造過程中或制造完成后在現(xiàn)場安全地進(jìn)行編程。由于融合器件可以在單一硬件平臺支持多種項目和產(chǎn)品，因此能讓設(shè)計人員享有批量采購器件的優(yōu)勢，并同時針對不同市場進(jìn)行產(chǎn)品的定制設(shè)計。而固件 (flash 內(nèi)存) 和硬件的更新都能在一個步驟中完成。

融合技術(shù)使 fpgas 能享有兩個領(lǐng)域的優(yōu)勢。

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• fusion 低成本啟動套件
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  • isp: direct-c
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