Компания Lattice Semiconductor недавно представила семейство энергоэффективных FPGA MachXO4, содержащих от 896 до 9400 LUT, с производительностью структуры до 150 МГц и улучшенной функцией «горячей замены» при токе утечки всего 350 мкА.
Другие характеристики включают до 432 кб встроенной RAM, 73 кб распределенной RAM, 448 кб пользовательской флеш-памяти (UFM), до 382 линий ввода-вывода, аппаратные интерфейсы SPI и I2C, широкий спектр корпусов от 2.5×2.5 мм до 20×20 мм и три температурных диапазона (потребительский, промышленный и автомобильный).
Ключевые особенности и спецификации Lattice Semi MachXO4:
- Структура FPGA
- от 896 до 9400 LUT
- от 1100 до 11300 логических ячеек
- Работа на частоте до 150 МГц
- Память
- Встроенная RAM – от 64 кб до 432 кб
- Распределенная RAM – от 10 кб до 73 кб
- Накопитель – от 64 до 448 кб пользовательской флеш-памяти (UFM)
- Ввод-вывод и периферия
- До 382 выводов ввода-вывода
- 1x Фазовращатель (PLL)
- Аппаратные функции: SPI, 2x I2C, таймер/счетчик и осциллятор
- Поддержка стандартов ввода-вывода от 3.3В до 1.0В
- Другие особенности
- Горячая замена с низким током утечки 350 мкА и отсутствием требований к последовательности включения питания
- Поддержка смешанных напряжений для LVCMOS и LVTTL
- Резисторы подтяжки по умолчанию для минимизации внешних компонентов
- Мгновенное включение с быстрым временем загрузки менее 5 мс
- Потребляемая мощность – Статическая мощность всего от 1 мВт
- Корпуса – Размером всего 2.5 x 2.5 мм
- Шаг 0.4 мм
- UUG3611 (36-шариковый WLCSP, 2.5 x 2.5 мм, 27 линий ввода-вывода)
- UUG4911 (49-шариковый WLCSP, 3.2 x 3.2 мм, 37 линий ввода-вывода)
- UUG8111 (81-шариковый WLCSP, 3.8 x 3.8 мм, 62 линии ввода-вывода)
- Шаг 0.5 мм
- TSG100 (100-выводной TQFP, 14 x 14 мм, 78 линий ввода-вывода) – Только автомобильный диапазон
- BSG132 (132-шариковый csBGA, 8 x 8 мм, 102 линии ввода-вывода) – Только автомобильный диапазон
- TSG144 (144-выводной TQFP, 20 x 20 мм, от 105 до 112 линий ввода-вывода)
- Шаг 0.8 мм
- BBG256 (256-шариковый caBGA, 14 x 14 мм, 204 линии ввода-вывода) – Только автомобильный диапазон
- BBG400 (400-шариковый caBGA, 17 x 17 мм, 333 линии ввода-вывода)
- BBG484 (484-шариковый caBGA, 19 x 19 мм, 382 линии ввода-вывода)
- Шаг 1 мм – BFG256 (256-шариковый ftBGA, 17 x 17 мм, 204 линии ввода-вывода)
- Шаг 0.4 мм
- Температурный диапазон – Доступны коммерческий, промышленный и автомобильный диапазоны
- Техпроцесс – 65 нм энергонезависимый энергоэффективный процесс
Доступно шесть модификаций с различным количеством логических ячеек, объемом памяти и температурными диапазонами, как описано в таблице выше: LFMX04-010, LFMX04-010, LFMX04-015, LFMX04-025, LFMX04-080 и LFMX04-110.
В анонсирующем блоге выделены четыре особенности и улучшения для нового семейства MachXO4:
- Улучшенная горячая замена с током утечки всего 350 мкА. Надежная горячая замена гарантирует, что устройства могут безопасно обрабатывать несоответствия последовательности включения питания без риска повреждения или потери данных при физическом подключении или отключении плат во время работы, или при добавлении модулей, когда отдельные части системы включаются или выключаются независимо. Это особенно полезно для промышленных, коммуникационных и автомобильных применений, где критически важна бесперебойная работа.
- Реконфигурация системы в процессе эксплуатации с использованием двухбанковой загрузочной флеш-памяти и технологии TransFR при продолжении работы системы.
- Долговечность – Поддержка поставок в течение более 20 лет.
- Высокая степень интеграции для применений с ограниченным пространством
- Высокая логическая плотность и малогабаритные варианты корпусов (вплоть до WLCSP 2.5×2.5мм)
- Интегрированные аппаратные функции, такие как I2C, SPI, таймер/счетчик, PLL и встроенный осциллятор
Новое семейство FPGA MachXO4 полностью поддерживается в программном обеспечении для проектирования Lattice Radiant, в отличие от своих предшественников – семейств MachXO2 и MachXO3 – которые используют ПО Lattice Diamond. Поэтому компания также предоставляет инструмент миграции для помощи в переходе проектов с более ранней платформы Diamond на новую платформу Radiant.
Отладочная плата MachXO4 также доступна для оценки и быстрого начала работы с новым семейством FPGA. Она основана на кристалле FPGA LFMXO4-110 в паре с 16 Мбит загрузочной SPI флеш-памятью и предлагает несколько опорных источников тактового сигнала, GPIO-разъемы, совместимые с платами Arduino и Raspberry Pi для прототипирования, две позиции для разъемов Hirose FX12-40 (DNI) и разъем Aardvark (DNI) для дополнительных опций подключения.
Типичные сценарии использования включают управление системной платой, требующее мгновенного включения (<5 мс) и большого количества линий ввода-вывода, управление двигателями с защитой IGBT и интерфейсом SPI, мостовое подключение дисплея камеры с использованием до четырех линий CSI-2 и DSI Tx, а также управление светодиодами с использованием программируемых линий ввода-вывода и PLL для диммирования, мерцания и смешивания цветов.
Информация о ценах на микросхемы FPGA MachXO4 отсутствует, однако отладочная плата предлагается на Newark за $345.80 (включая пошлины и тарифы) и в Mouser Germany за 233,45 € . Дополнительные сведения, включая документацию и ресурсы для проектирования, можно найти на странице продукта .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.