高灵活性与低成本FPGA集成MCU与存储

日前， 国内首家片上可配置应用平台CAP(Configurable ApplicationPlatform)厂商—京微雅格(Capital-Micro)宣布开始发售其新一代架构的CME-M5(金山)FPGA器件。该产品系列集成了片上MCU处理器、SRAM存储器、Flash配置存储器、RTC片内时钟等硬件单元，非常适合工业、无线、固网、军事和汽车等市场应用。 据京微雅格市场总监窦祥峰介绍，金山系列FPGA集成了增强型8051，全系列共分为三大类：纯FPGA(CME-M5-P)、集成SRAM的FPGA(CME-M5-M)和集成MCU硬核的FPGA(CME-M5-C)。之所以整合8051，窦祥峰说：“一方面是这项技术足够成熟，另一方面也是因为它面积够小，价钱便宜，完全符合金山系列面向中低端市场应用的定位。” 金山系列FPGA采用了TSMC的65nm(65GP)工艺开发，与前几代产品相比，它采用了全新的Tile 架构，性能较前代产品提高了10倍，成本降低50%。这一系列的每一类产品均提供3K/6K等效逻辑单元，片内集成配置Flash和Efuse，结合128位 AES配置信息加密功能，可提供双重保护措施。窦祥峰强调，一些厂商采用外挂加密的方式，这会导致一部分FPGA资源被无故调用，并导致芯片成本增加，此外，所选加密算法是否够好也会直接影响FPGA的性能，与之相比，单芯片加密安全性更强、性价比更高。

金山系列FPGA方框图
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为了提供更灵活的配置方式，金山系列产品有Passive serial(PS)、Active serial(AS)以及JTAG方式在线调试、测试和脱机运行产品可供选择。京微雅格销售市场副总裁刘伟说：“在当前激烈的竞争环境中，只有能够快速推出高性能、低成本且同时适应市场需求产品的公司才能生存，这就要求产品的核心器件必须具备高集成度、高性能、高灵活性和可扩展性。金山系列FPGA比传统专属功能的MCU具有更大的灵活性，比现有使用软核处理器的FPGA具有更低的成本，有超越MCU+CPLD与FPGA系统的BOM成本和性能优势。此外，其丰富的逻辑资源、存储资源以及嵌入式处理器，可使客户的设计游刃有余。目前金山系列每个器件都有多种封装，同一封装的所有器件均引脚兼容，可为用户提供灵活的、差异化的、低成本的、高安全性的系统集成解决方案。” FPGA作为一种可编程器件，软件对产品的重要性不言而喻。据了解，金山系列FPGA采用京微雅格自主知识产权的Primace开发系统，它采用完全图形化的界面，能够实现synthesis、mapper、placement、routing、bitgen 、simulation等全流程的FPGA设计。支持第三方EDA工具：Leondaro、Spectrum、Modelsim、Prime time以及Keil，并内嵌有Keil-C的AGDI接口，嵌入式软件开发者可在Keil-C中编译和在线调试8051的固件，可极大缩短产品面市的时间。 在FPGA巨头Altera、Xilinx纷纷推出内嵌ARM硬核产品的当下，京微雅格仍执着于8051的开发，究其原因，窦祥峰表示，当前既熟悉FPGA开发又精通ARM硬核的人才还很匮乏，这是进行研发设计的最大障碍；其次，ARM高昂的专利费也是暂时却步的原因之一。但他同时表示，ARM硬核渐成主流，FPGA嵌入ARM硬核也确实是市场趋势，京微雅格正在积极考虑未来嵌入哪个类型的ARM硬核或是其它的处理器核，着眼点则是如何为客户带来更多的便利。而一旦有基于ARM的FPGA产品上市，将会比前几代产品的应用范围更广泛，可能会涉及视频的前端处理以及军用雷达的过程控制等。 作为国内片上可配置应用平台的先行者，京微雅格创立于2006年，其前身为雅格罗技(Agate)，现为北京市政府投资项目。围绕自主创新的现场可编程技术、可定制互连资源和可配置应用平台架构等技术，京微雅格可针对不同领域的需求提供差异化的产品，目前主要以CME1000/2000/3000(泰山/衡山/金山)定位于低成本、微控处理单元为核心的中低端领域，以CME4000/5000为产品基础、定位于高性能的网络交换与数据包处理等高端应用。以不断完善的产品线为基础，京微雅格将在产品性能和工艺制程方面进行不断提升。据悉，该公司将于今年第四季度推出的CME-M7系列产品会采用55nm制程技术。 《电子设计技术》网站版权所有，谢绝转载