美高森美(Microsemi)提供全新成本最佳化PolarFire 可程式設計邏輯元件(FPGA) 產品系列，在中等密度範圍FPGA元件中具備了低功耗、12.7 Gbps串化/解串(SerDes)收發器，以及安全性和可靠性。該 FPGA產品系列適合廣泛的應用範圍，涵蓋有線接入網路和蜂巢基礎設施、國防和商用航空市場，以及包括工業自動化和物聯網 (IoT)市場的工業4.0應用。

全新PolarFire FPGA元件提供500K邏輯單元、12.7G 收發器，適用於接取網路、無線基礎設施、國防和工業4.0市場。

「我們的全新FPGA產品系列改變了市場對於傳統中等規模FPGA元件的認知。」美高森美副總裁兼事業部經理Bruce Weyer表示：「非易失性FPGA元件首次具備了全部已知好處，其明確的功耗和成本優勢超越了具備10 Gpbs收發器的SRAM FPGA元件，從而提供了必要的差異性，在滿足客戶不斷變化的需求的同時，填補了市場空白。」

PolarFire FPGA元件面世，推動美高森美公司FPGA元件潛在市場擴大至超過二十五億美元的規模，同時涵蓋低端和中階FPGA市場區間，此外，新產品系列的創新特性支援美高森美在通訊基礎設施市場中實現持續增長。

現今的蜂巢基礎設施和有線接取網路正在面對快速轉型，一方面必須為客戶提供兆兆字節 (terabytes) 的高價值內容，同時降低營運和資產支出花費，以及?少其熱消耗和碳排放。美高森美的PolarFire FPGA元件提供最低功耗的10Gbps連接埠，為日益增多的聚合業務提供了高成本效益的頻寬處理能力。全新FPGA系列還可以應對市場日益增多的現實網路安全威脅問題，以及建基於深亞微米SRAM的FPGA元件的配置記憶體所面對的單事件翻轉(SEU)相關的可靠性問題。

新元件適合多個通訊市場應用領域，包括有線接入、網路邊緣、城域 (1至40G)；無線異構網路、無線回程、智能光學模組和視訊廣播。這些元件也非常適合國防和航空航天市場應用，例如加密和信任根、安全無線通訊、雷達和電子戰(EW)、飛機網路、推進和控制。PolarFire FPGA元件適合的工業市場應用包括流程控制和自動化、機器視覺處理和分析、可編程邏輯控制器、工業網路，以及視頻和圖像處理。

「PolarFire FPGA元件可讓客戶毋須購買具有較高功率且成本較高的FPGA元件來獲得許多中等頻寬應用所需的12.7G收發器性能，同時擴大了公司在超低功耗、高可靠性和高安全性產品領域中的優勢。」美高森美SoC產品部行銷總監Shakeel Peera表示：「憑藉結合高成本效益PolarFire FPGA和美高森美廣泛的專用標準產品(ASSP)組合，可以實現定時、語音處理、儲存、光傳輸網路 (OTN)交換和運輸領域的端至端解?方案，以及多個市場領域的功率管理。」

美高森美透過早期使用計劃 (Early Access Program) 與精選客戶密切合作，已經有項目開始採用PolarFire產品系列。

「除了開發先進的視訊壓縮、通訊、測試和測量、網路和消費產品之外，A2e Technologies還為美高森美客戶群提供相關的智慧財產(IP)和設計服務。」A2e Technologies技術長Allen Vexler表示：「美高森美提供的FPGA具有高的訊號處理性能和輸入/輸出(I/O)特性，及很低的功率消耗，這預期改變了我們開發用於監控、無人機和DVR等串流媒體視訊產品的思路，它開闢了一系列全新的可能性。」

主要特性和優勢

美高森美與Silicon Creations合作研製出全面最佳化的12.7 Gbps收發器，尺寸小並且低功耗，從而將10 Gbps的總體功耗降低至90 mW以下。PolarFire元件具有同級最低的靜態功耗， 例如100K邏輯單元(LE)元件為25mW；零浪涌電流；獨特的Flash*Freeze模式，在25度下 130 mW的待機功耗為同級最佳。對於相同的應用，其總功耗比競爭性FPGA元件降低多達50%。

美高森美還為客戶提供分析功耗的功率估算器。在實施方案之後，客戶還可以使用SmartPower Analyzer分析整個設計的功耗。

這個FPGA系列還具備配置單元的SEU先天免疫能力，提供業界最佳可靠性 。其他增?可靠性的特性包括：內置單錯校正和雙錯檢測(SECDED)、大型靜態隨機存取記憶體(LSRAM)的交叉存取，以及針對安全關鍵性設計的系統控制器暫停模式。

憑藉充分利用美高森美在安全性方面的專有技術，PolarFire FPGA元件提供具有Cryptography Research Incorporated (CRI) 專利的差分功率分析 (DPA) 位流保護功能、整合了物理不可複製功能(PUF)、安全的56 KB嵌入式非易失性記憶體(eNVM)、內置篡改檢測器和對策、真正的隨機數發生器、整合了Athena TeraFire EXP5200B Crypto協處理器(Suite B功能)，以及 CRI的DPA應對策略的授權許可。

PolarFire元件的成本最佳化架構使用28納米製程，在標準的互補金屬氧化物半導體(CMOS)上使用了Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon (SONOS)非易失性製程技術。該元件系列還整合了針對12.7 Gbps性能最佳化的收發器，具有較小尺寸和最低功耗，整合式I/O速率變換邏輯支援雙資料速率(DDR)記憶體和低電壓差分訊號(LVDS)，高性能安全類IP ，以及業界唯一在低成本中等密度範圍FPGA元件上具有時鐘和資料恢復(CDR)功能的1.6 Gbps I/O。

軟體和IP

美高森美 Libero SoC 設計套件提供全面並且易於學習使用和採納的開發工具，用於其成本最佳化PolarFire FPGA元件的設計，提高了生產率。這款套件包含完整的設計流程，包括Synopsys Synplify Pro 綜合和Mentor Graphics ModelSim Pro 混合語言模擬，具備同級最佳約束管理，以及美高森美差異化的除錯套件SmartDebug。1G 乙太網、10G 乙太網、JESD204B、DDR 記憶體介面、AXI4 互聯IP以及其他流行IP已經可以在PolarFire元件上部署。

美高森美現在為早期客戶提供PolarFire FPGA產品系列，並將於2017年第二季為市場全面提供樣品。樣品現已可以立即訂購。

產品特色

‧內置支援數千兆位以及多種協定的收發器，提供從250 Mbps至12.7 Gbps的高速串列連接功能

‧最多481K邏輯單元，邏輯單元由四輸入查找表(LUT) 和可拆分的D類觸發器組成。

‧最高 33 MB RAM

‧最高1480 個18 × 18 乘法累加模組，整合預加器。

‧整合雙PCIe硬核心，用於最高x4的Gen2終端 (EP) 和根連接埠(RP) 模式

‧高速 I/O (HSIO) 支援高達1600 Mbps DDR4、1333 Mbps DDR3L和 1333 Mbps LPDDR3/DDR3 記憶體，具備整合式 I/O 速率變換器

‧通用 I/O (GPIO) 支3.3 V、內置用於串列千兆乙太網 (SGMII)的時鐘和資料恢復 (CDR)功能， 整合式I/O速率變換邏輯支援1067 Mbps DDR3 和 1600 Mbps 低電壓差分訊號(LVDS) 。