??? Flash架構顯低功耗優勢

??? 近年來，采用電池供電的應用領域,如數碼相機、無線手持設備、智能電話和多媒體播放器等快速增長，極大地刺激了低功耗半導體的需求，加上要求節能的呼聲越來越高，低功耗半導體器件已成為全球性的需求。在此背景下，半導體芯片設計人員紛紛開始探索如何在不增加系統功耗的前提下繼續提高性能、降低成本和延長電池壽命。與專用集成電路(ASIC)相比，可編程邏輯器件(PLD)因其靈活性受到業界歡迎，但偏高的功耗卻一直是PLD器件的軟肋。

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??? 以Flash（閃存）為基礎的FPGA取得了驕人的成就，成為低功耗可編程解決方案的主力軍。其主要表現在以下方面：

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??? 首先，在啟動時無需耗費功率去建立配置數據，因為以Flash為基礎的產品不需要外接配置器件(如EEPROM等)。具有上電即行功能的FPGA能快速上電，并可從睡眠模式下快速恢復系統狀態，且無需重新加載配置數據。由于進出Flash*Freeze模式方便迅速，因而能降低功耗" title="降低功耗">降低功耗，提高利用率。由于不像SRAM（靜態隨機存儲器）FPGA需要附加部件，因此降低了系統功耗，又減小了電路板占位面積和成本。

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??? 其次，采用多種低功耗模式，進一步降低系統閑置時的整體功耗。低功耗FlashFPGA中易于使用的模式通?？蓪㈦娏飨慕档虵lash*Freeze的5μW。Actel的Flash*Freeze模式可將動態功耗" title="動態功耗">動態功耗降低約10%(這個數據取決于應用)。

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??? 最后，支持1.2V和1.5V工作電壓，因而能大大節省功率。從 1.2V轉為1.5V，僅動態功耗就可降低30%-40%。

??? 典型產品切合設計需求

??? 由于基于Flash的非易失性" title="非易失性">非易失性FPGA靜態功耗較之基于SRAM的解決方案低很多，因而是低功耗應用的理想器件。事實上，在市面上基于Flash的低成本FPGA中，設計人員可以選擇專門針對功耗、速度和I/O（輸入/輸出），以及針對功耗及成本敏感應用的基本設計要求進行優化的產品。?

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??? Actel的IGLOO系列FPGA就是專為低功耗應用而設計的產品。IGLOO所提供最低的功耗為5μW，與目前用于便攜式應用的各種PLD產品相比，可延長電池壽命達10倍以上。用于IGLOO的Flash*Freeze技術能夠使器件輕易進出超低功耗模式，同時能保存SRAM和寄存數據。Actel的低功耗IGLOO FGPA采用焊球間距僅為0.4mm的4mm封裝，是目前市場上體積最小的可編程邏輯器件封裝。

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??? 據Actel公司亞太區總經理賴炫州介紹，Actel新推出的ProASIC3L系列FPGA可以在高達350MHz的工作頻率下大幅降低功耗，為高性能和具功率意識系統的設計人員在低功耗和高速度之間取得平衡。與ActelIGLOOFPGA系列一樣，ProASIC3L器件也支持1.2V核心電壓和Actel創新的Flash*Freeze技術。在利用同級100萬門FPGA的典型高速設計中，ProASIC3L器件的動態功耗只有100mA，靜態功耗僅為1mW，而以SRAM為基礎的競爭解決方案的動態功耗較其高出60%，靜態功耗更是其 100倍。ProASIC3L系列還支持FPGA優化32位ARM Cortex-M1處理器的免費實現，不論是何種應用或批量，設計人員都能夠選擇最好地滿足其速度和功耗設計要求的ActelFlash基礎FPGA解決方案。

??? 國防航天領域獨具特色

??? 基于Flash的非易失性FPGA不僅在對功耗敏感的便攜式應用中具有優勢，在一些特殊的應用領域也有其用武之地。

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??? 艾懋電子科技有限公司華南區技術部經理馬俊平在接受《中國電子報》記者采訪時表示，Actel的產品除了具備Flash制程的優勢外，還具有其他品牌FPGA產品所沒有的高保密性、非易失性，并且具有超強的抗輻射能力等優點，因此在國防工業和航空、航天等領域占有較大的市場份額。

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??? 去年8月，美國國家航空航天局鳳凰號火星探測船成功在美國佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地成功發射。鳳凰號飛船包括由加拿大航天局提供的氣象站，該氣象站儀器的主要建造者是全球領先的太空機器人系統供給商MDA公司，儀器子系統中整合了Actel的百萬門FPGA器件RTAX1000S-CQ352，用于獲取、處理和傳送溫度和氣壓數據，并將數據傳送給地球上的科研人員。

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