Anahtar Çıkarımlar
- QuickLogic’in GlobalFoundries 12-LP (GF 12LP) için yükseltilmiş eFPGA Hard IP’si, SIMD ve kaskad desteğiyle özel bir DSP MAC motoru ekliyor.
- Dokuma artık 250 k LUT’un üzerine ölçekleniyor, çok daha büyük çip üzeri programlanabilir bloklar sağlıyor.
- İsteğe bağlı Yapı-Bit Sağlığı İzleyicisi, görev-kritik güvenilirlik için gerçek zamanlı SEU tespiti ve düzeltmesi sunar.
- Tam RTL-to-bitstream akışı, QuickLogic’in Aurora ve Aurora PRO araç zincirleriyle desteklenir.
Genişletilmiş eFPGA Hard IP’nin Genel Bakışı
QuickLogic, silikon-kanıtlı eFPGA mimarisini kullanarak GlobalFoundries’ın 12-seviye-planar (12-LP) sürecinde üretilen bir System-on-Chip (SoC)’ye doğrudan gömülebilen yeni nesil Hard IP bloğu sundu. Yeni IP, faz-dizili radar, elektronik savaş, 5G/6G kablosuz altyapısı, uydu iletişimi ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme gibi hesap-yoğun iş yüklerini hedeflerken, uzay ve savunma sistemlerinin katı güvenilirlik taleplerini de karşılar.
Yeni DSP Çarp-ve-Topla (MAC) Birimi
- Mimari: Ön-toplayıcı aşaması ve kaskad yönlendirmeli tek-komut-çok-veri (SIMD) MAC.
- Performans: 1 GHz çekirdek frekansında (GF 12LP için tipik) saniyede 2 × 10⁹ MAC işlemi.
- Uygulama Uygunluğu: Dış DSP bloklarından daha düşük gecikme ile gerçek zamanlı ışın-oluşturma, FIR filtreleme ve matris-vektör çarpımını mümkün kılar.
250 k LUT’tan Fazla Ölçeklenebilirlik
- Maksimum LUT Sayısı: > 250 000 arama tablosu (LUT) her eFPGA örneği için, önceki 180 k-LUT sınırının %40 artışı.
- Blok RAM: LUT dokumasıyla birlikte 1 MB gömülü BlockRAM tahsis edilebilir.
- Tasarım Esnekliği: Kullanıcılar, belirli algoritmik ayak izlerine göre LUT, BRAM ve DSP kaynaklarını karıştırıp eşleştirebilir.
İsteğe Bağlı Yapı-Bit Sağlığı İzleyicisi
- Fonksiyon: Tek-Olay Upset (SEU) için yapı belleğini sürekli temizler ve kullanıcı tasarımı aktif iken bozuk bitleri otomatik olarak yeniden yazar.
- Tespit Gecikmesi: Upset’tan düzeltmeye < 5 µs, neredeyse gerçek zamanlı bütünlük sağlar.
- Güvenilirlik Etkisi: Radyasyon-eğilimli ortamlar için Ortalama Arıza Süresi (MTBF)’yi tahmini 10× artırır.
Geliştirme Ekosistemi
QuickLogic uçtan uca araçlar sunar:
| Araç Zinciri | Birincil Yetkinlik | Desteklenen Akış |
|---|---|---|
| Aurora | RTL sentezi, yerleştirme, yönlendirme | Standart eFPGA tasarımları |
| Aurora PRO | Gelişmiş zamanlama kapanışı, güç analizi, çok-alan doğrulama | Karmaşık, yüksek-performans tasarımları |
| Bitstream Generator | Sağlık-izleyici entegrasyonlu otomatik bitstream oluşturma | Tek-tık dağıtım |
Araç seti, tasarımcıların hızlı yineleme yapmasını ve üretim sonrası güncellemeler gömmesini sağlayan tam bir RTL-to-bitstream yolu üretir—uzun ömürlü ürünler için kritik.
Özellik Karşılaştırması: Legacy vs. Genişletilmiş eFPGA (GF 12LP)
| Özellik | Legacy QuickLogic eFPGA (pre-GF 12LP) | Genişletilmiş eFPGA Hard IP (GF 12LP) |
|---|---|---|
| İşlem Düğümü | 22 nm FD-SOI | 12-LP (14 nm) |
| Maksimum LUT | 180 k | > 250 k |
| DSP Kaynakları | Sabit-fonksiyon MAC (SIMD yok) | SIMD-destekli MAC, ön-toplayıcı ve kaskad |
| Yapı Sağlığı | Yerleşik SEU izleyicisi yok | İsteğe bağlı Bit-Sağlığı İzleyicisi (≤5 µs gecikme) |
| BlockRAM | 512 kB’ye kadar | 1 MB’ye kadar |
| Araç Desteği | Aurora (temel) | Aurora PRO (gelişmiş) |
| Hedef Uygulamalar | Genel-amaç SoC hızlandırma | Radar, EW, uydu iletişimi, görüntüleme, yüksek-güvenilirlik uzay |
Sonuç
QuickLogic’in GF 12LP için genişletilmiş eFPGA Hard IP’si, hesap yoğunluğu, ölçeklenebilirlik ve güvenilirliğin çekici bir karışımını sunar. SIMD-yetenekli bir DSP MAC, 250 k-nın üzerindeki LUT desteği ve an-anda yapı-bit sağlığı izleyicisiyle, IP, hem performans hem de hata toleransı gerektiren yeni nesil radar, kablosuz ve uzay sistemleri için tercih edilen bir çözüm konumundadır. Aurora/Aurora PRO geliştirme paketiyle birleştirildiğinde, tasarımcılar pazara giriş süresini hızlandırırken üretim sonrası donanım güncellemelerini de koruyabilir.
Detaylı teknik özellikler ve lisans bilgileri için ziyaret edin quicklogic.com.