随着成本、功耗和容量的不断改进,FPGA的触角愈来愈深入各应用领域,目前有许多厂商纷纷聚焦到消费类和汽车电子领域。

QuickLogic董事会主席暨执行长E.Thomas Hart
QuickLogic董事会主席暨执行长E.Thomas Hart

QuickLogic全新的FPGA产品PolarPro系列,将FPGA应用扩展至可携式电子产品的新领域。该产品采用小尺寸封装,十分符合可携式应用的需求。

由于在处理器与外围桥接间,也就是连接到活动总线的FPGA,其功耗往往远超过其静态功耗,静态电流仅为100μA的FPGA组件,实际操作电流可能高达几十豪安培(mA)。

QuickLogic执行长Thomas Hart表示,在可携式电子产品的部分,如PMP、PDA以及手机上,以上的问题普遍存在,而PolarPro组件的的电路能透过超低功耗(Very Low Power;VLP)模式进行优化,达成低功耗、节能的效果。

由于PolarPro具备瞬间深度休眠VLP待机模式,能使功耗降低至10μA以下。 PolarPro组件的功耗低于flash-based FPGA的1/1000、亦低于SRAM-based FPGA的1/10000。在待机模式下,PolarPro系列产品能将核心逻辑电路与I/O Pad隔离,确保于所有工作环境下都能具有节能效果。

藉由VLP节能模式与instant-on操作,主控处理器能快速地启动PolarPro组件、或使之进入休眠状态,如此当系统中某一组件的功能暂不需要时,系统可透过中断机制,迅速控制硬件逻辑,节省非必要的电池消耗。

此外,PolarPro组件的多任务逻辑单元,支持标准的4输入查询表(LUT4)功能,并支持13输入的组合逻辑。PolarPro组件逻辑单元混合的可变子单元结构,在实行LUT4 FPGA架构时,优于传统宽扇入(fan-in)PLD架构的使用效率。

同时,Thomas Hart指出,有鉴于在开发消费性电子产品时,系统的物料列表(BOM)常被列为斤斤计较的成本考虑。而QuickLogic的ViaLink技术,能消除SRAM-based FPGA常见的供电突波电流现象,进而节省电源管理电路所需的成本。

另外,PolarPro整合FPGA逻辑与嵌入式电路,包含大数组的内建双埠RAM模块与共位的异步FIFO控制器、DDR内存界面及频率管理器(Configurable Clock Managers;CCM),不仅能实现高带宽的总线对总线连接,还可补偿任何组件内或电路板上的互连延迟问题;针对处理器、有线无线以及如微型硬盘、外接记忆卡及其他非挥发性储存装置之连接应用等,都可有效解决桥接的成本问题。而PolarPro系列在结构中整合FIFO控制器后,QuickLogic使具备该功能的芯片面积比起传统芯片可缩小97%,因此更适合可携式产品应用。