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针对超低功耗手持装置创新的FPGA技术（SiliconBlue）

时间：2008-06-02 10:16:00

关键字：超低功耗 Silicon FPGA技术 BSP

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[导读]SiliconBlue 针对超低功耗手持装置提供创新的FPGA技术，业界首个以65纳米低功耗工艺生产的非易失性FPGA，以专利技术打造首创针对手持式市场最佳化的FPGA。

SiliconBlue™发表创新的超低功耗单芯片FPGA器件，此产品为电池供电的消费性电子应用建立了业界新标准。此全新的单芯片 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。

技术优势
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。

iCE超低功耗FPGA系列
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。

完整的设计环境
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。

价格和供货
iCE65系列的首个产品iCE65L04目前已开始送样，量大时单价为2美元起。iCE65系列的其它产品将于今年底前供货。