美高森美(Microsemi)提供全新成本最佳化PolarFire 可程式设计逻辑元件(FPGA) 产品系列，在中等密度范围FPGA元件中具备了低功耗、12.7 Gbps串化/解串(SerDes)收发器，以及安全性和可靠性。该 FPGA产品系列适合广泛的应用范围，涵盖有线接入网路和蜂巢基础设施、国防和商用航空市场，以及包括工业自动化和物联网 (IoT)市场的工业4.0应用。

全新PolarFire FPGA元件提供500K逻辑单元、12.7G 收发器，适用于接取网路、无线基础设施、国防和工业4.0市场。

「我们的全新FPGA产品系列改变了市场对于传统中等规模FPGA元件的认知。」美高森美副总裁兼事业部经理Bruce Weyer表示：「非易失性FPGA元件首次具备了全部已知好处，其明确的功耗和成本优势超越了具备10 Gpbs收发器的SRAM FPGA元件，从而提供了必要的差异性，在满足客户不断变化的需求的同时，填补了市场空白。」

PolarFire FPGA元件面世，推动美高森美公司FPGA元件潜在市场扩大至超过二十五亿美元的规模，同时涵盖低端和中阶FPGA市场区间，此外，新产品系列的创新特性支援美高森美在通讯基础设施市场中实现持续增长。

现今的蜂巢基础设施和有线接取网路正在面对快速转型，一方面必须为客户提供兆兆字节(terabytes) 的高价值内容，同时降低营运和资产支出花费，以及?少其热消耗和碳排放。美高森美的PolarFire FPGA元件提供最低功耗的10Gbps连接埠，为日益增多的聚合业务提供了高成本效益的频宽处理能力。全新FPGA系列还可以应对市场日益增多的现实网路安全威胁问题，以及建基于深亚微米SRAM的FPGA元件的配置记忆体所面对的单事件翻转(SEU)相关的可靠性问题。

新元件适合多个通讯市场应用领域，包括有线接入、网路边缘、城域 (1至40G)；无线异构网路、无线回程、智能光学模组和视讯广播。这些元件也非常适合国防和航空航天市场应用，例如加密和信任根、安全无线通讯、雷达和电子战(EW)、飞机网路、推进和控制。 PolarFire FPGA元件适合的工业市场应用包括流程控制和自动化、机器视觉处理和分析、可编程逻辑控制器、工业网路，以及视频和图像处理。

「PolarFire FPGA元件可让客户毋须购买具有较高功率且成本较高的FPGA元件来获得许多中等频宽应用所需的12.7G收发器性能，同时扩大了公司在超低功耗、高可靠性和高安全性产品领域中的优势。」美高森美SoC产品部行销总监Shakeel Peera表示：「凭借结合高成本效益PolarFire FPGA和美高森美广泛的专用标准产品(ASSP)组合，可以实现定时、语音处理、储存、光传输网路(OTN)交换和运输领域的端至端解?方案，以及多个市场领域的功率管理。」

美高森美透过早期使用计划 (Early Access Program) 与精选客户密切合作，已经有项目开始采用PolarFire产品系列。

「除了开发先进的视讯压缩、通讯、测试和测量、网路和消费产品之外，A2e Technologies还为美高森美客户群提供相关的智慧财产(IP)和设计服务。」A2e Technologies技术长Allen Vexler表示：「美高森美提供的FPGA具有高的讯号处理性能和输入/输出(I/O)特性，及很低的功率消耗，这预期改变了我们开发用于监控、无人机和DVR等串流媒体视讯产品的思路，它开辟了一系列全新的可能性。」

主要特性和优势

美高森美与Silicon Creations合作研制出全面最佳化的12.7 Gbps收发器，尺寸小并且低功耗，从而将10 Gbps的总体功耗降低至90 mW以下。 PolarFire元件具有同级最低的静态功耗， 例如100K逻辑单元(LE)元件为25mW；零浪涌电流；独特的Flash*Freeze模式，在25度下 130 mW的待机功耗为同级最佳。对于相同的应用，其总功耗比竞争性FPGA元件降低多达50%。

美高森美还为客户提供分析功耗的功率估算器。在实施方案之后，客户还可以使用SmartPower Analyzer分析整个设计的功耗。

这个FPGA系列还具备配置单元的SEU先天免疫能力，提供业界最佳可靠性 。其他增?可靠性的特性包括：内置单错校正和双错检测(SECDED)、大型静态随机存取记忆体(LSRAM)的交叉存取，以及针对安全关键性设计的系统控制器暂停模式。

凭借充分利用美高森美在安全性方面的专有技术，PolarFire FPGA元件提供具有Cryptography Research Incorporated (CRI) 专利的差分功率分析(DPA) 位流保护功能、整合了物理不可复制功能(PUF)、安全的56 KB嵌入式非易失性记忆体(eNVM)、内置篡改检测器和对策、真正的随机数发生器、整合了Athena TeraFire EXP5200B Crypto协处理器(Suite B功能)，以及CRI的DPA应对策略的授权许可。

PolarFire元件的成本最佳化架构使用28纳米制程，在标准的互补金属氧化物半导体(CMOS)上使用了Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon (SONOS)非易失性制程技术。该元件系列还整合了针对12.7 Gbps性能最佳化的收发器，具有较小尺寸和最低功耗，整合式I/O速率变换逻辑支援双资料速率(DDR)记忆体和低电压差分讯号(LVDS )，高性能安全类IP ，以及业界唯一在低成本中等密度范围FPGA元件上具有时钟和资料恢复(CDR)功能的1.6 Gbps I/O。

软体和IP

美高森美 Libero SoC 设计套件提供全面并且易于学习使用和采纳的开发工具，用于其成本最佳化PolarFire FPGA元件的设计，提高了生产率。这款套件包含完整的设计流程，包括Synopsys Synplify Pro 综合和Mentor Graphics ModelSim Pro 混合语言模拟，具备同级最佳约束管理，以及美高森美差异化的除错套件SmartDebug。 1G 乙太网、10G 乙太网、JESD204B、DDR 记忆体介面、AXI4 互联IP以及其他流行IP已经可以在PolarFire元件上部署。

美高森美现在为早期客户提供PolarFire FPGA产品系列，并将于2017年第二季为市场全面提供样品。样品现已可以立即订购。

产品特色

‧内置支援数千兆位以及多种协定的收发器，提供从250 Mbps至12.7 Gbps的高速串列连接功能

‧最多481K逻辑单元，逻辑单元由四输入查找表(LUT) 和可拆分的D类触发器组成。

‧最高 33 MB RAM

‧最高1480 个18 × 18 乘法累加模组，整合预加器。

‧整合双PCIe硬核心，用于最高x4的Gen2终端 (EP) 和根连接埠(RP) 模式

‧高速 I/O (HSIO) 支援高达1600 Mbps DDR4、1333 Mbps DDR3L和 1333 Mbps LPDDR3/DDR3 记忆体，具备整合式 I/O 速率变换器

‧通用I/O (GPIO) 支3.3 V、内置用于串列千兆乙太网(SGMII)的时钟和资料恢复(CDR)功能， 整合式I/O速率变换逻辑支援1067 Mbps DDR3 和1600 Mbps低电压差分讯号(LVDS) 。