Microsemi PolarFire Kostenoptimierte FPGA-Familie mit geringster Leistungsaufnahme

Redakteur: Sebastian Gerstl

Microsemi führt mit PolarFire eine neue FPGA-Familie in sein Sortiment ein. Die Bausteine sind bis zu 500.000 Logikelementen die bislang komplexesten im Sortiment des Unternehmens. Neben hoher Datensicherheit und Zuverlässigkeit zeichnet sich die PolarFire-Familie durch integrierte 12,7-GBit/s-SerDes-Transceiver aus.

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Mit bis zu 500.000 Logikelementen sind die FPGAs der PolarFire-Familie die bislang komplexesten Bausteine im Sortiment von Microsemi. Die Mid-Range-FPGAs zeichnen sich durch hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie eine geringe Energieaufnahme aus.
Mit bis zu 500.000 Logikelementen sind die FPGAs der PolarFire-Familie die bislang komplexesten Bausteine im Sortiment von Microsemi. Die Mid-Range-FPGAs zeichnen sich durch hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie eine geringe Energieaufnahme aus.
(Bild: Microsemi)

Heutige Mobilfunk-Infrastruktur- und Wireline-Access-Netzwerke befinden sich in einem rasanten Wandel und müssen Terabytes von hochwertigen Inhalten an Endverbraucher liefern bei gleichzeitigem Senken der Betriebskosten und Investitionen. Ferner müssen sie die Wärmeabgabe reduzieren und so indirekt den Ausstoß von Kohlendioxid vermindern. Die PolarFire-FPGAs von Microsemi bieten kosteneffiziente Bandbreitenperformance für die steigende Zahl von 10-GBit/s-Ports zusammen mit geringer Leistungsaufnahm.

In Zusammenarbeit mit Silicon Creations hat Microsemi einen 12,7-GBit/s-Transceiver entwickelt, bei dem Platzbedarf und Leistungsaufnahme stark wurden. Entstanden ist ein Transceiver, der insgesamt nur 90mW bei 10 GBit/s aufnimmt. Mit der niedrigsten Leistungsaufnahme in seiner Klasse im statischen Betrieb mit 25 mW bei 100K Logik-Elementen (LEs), einem kaum messbaren Einschaltstromstoß und einem Flash*Freeze Mode für die nach Unternehmensangaben klassenbeste Standby-Leistung von 130 mWs bei 25°C, ziehen PolarFire-Bausteine zusammen bis zu 50 Prozent weniger Leistung auf als andere FPGAs in der gleichen Applikation. Microsemi stellt Anwendern ein Tool zu Abschätzung der Leistungsaufnahme (Power Estimator) zur Verfügung, um die voraussichtliche Leistungsaufnahme ihrer Designs zu analysieren. Nach der Implementierung kann der SmartPower Analyzer genutzt werden, um die genaue Design-Power zu ermitteln.

Die Flash-basierten FPGAs erreichen dank ihrer Immunität gegenüber Konfigurations-SEUs eine äußerst hohe Zuverlässigkeit. Zu den zusätzlichen Funktionen für die verbesserte Zuverlässigkeit zählen eingebaute Single Error Correction und Double Error Detection (SECDED) Mechanismen sowie Memory Interleaving auf LSRAMs (Large Static Random Access Memory) und der System-Controller Suspend-Mode für sicherheitsrelevante Designs.

Hinsichtlich Security bieten PolarFire-FPGAs den von CRI (Cryptography Research Incorporated) patentierten DPA-Bitstream-Schutz (Differential Power Analysis), integrierte PUF (Physically Unclonable Function), 56 KByte Secure eNVM (embedded Non-Volatile Memory), eingebaute Detektoren und Gegenmaßnahmen zum Erkennen von Manipulationsversuchen (Tamper Detectors), echte Random-Number-Generatoren, den integrierten Athena TeraFire EXP5200B Crypto Co-Prozessoren (Suite-B) und eine CRI DPA Pass-Through-Lizenz.

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