Utmanar Xilinx och Altera i mellanklassen

Med Polarfire får Microsemi en FPGA-familj med 500 000 logikelement som på allvar kan utmana jättarna i mellanklassegmentet. Kretsarna passar för nätverksprodukter, mobilnät och försvarsindustrin liksom industri 4.0 och IoT.

– Det här är en vattendelare, nu lämnar vi nischsegmentet och tar steget upp i mellanklassen med en kostnadsoptimerad FPGA-familj, säger Ted Marena på Microsemi.

Precis som företagets andra FPGA:er Igloo och Smartfusion är Polarfire flashbaserad. Men processen är ny, 28 nm, och flashtekniken har denna gång licensierats från Sonos som ägs av Cypress.

– Den adderar bara ett par extra lager ovanpå den vanliga CMOS-processen så det är kostnadseffektivt.

Microsemi har modifierat processen lite så företaget kan garantera att innehållet finns kvar i 20 år utan att man behöver refresha det.

En bieffekt av flashprocessen är de extra lagren ger access till innehållet i alla noder utan att man behöver kompilera om koden. Microsemi kallar funktionen Live Probes.

– Det är ett helt unikt verktyg, ungefär som om man har ett oscilloskop inuti kretsen. Alla har en logikanalysator där man kan stega fram koden, bara vi har ett oscilloskop.

En finess är att man slipper kompilera om koden för att hamna i det här avlusningsläget. Därmed riskerar man inte att koden ändras så att problemet försvinner när man ska leta efter det.

Klivet upp i storlek gör att Microsemi på allvar börjar konkurrerar med Xilinx och Altera, det gäller framförallt Kintex- och Arriafamiljerna.

– De är nedskalade flaggskepp, vi har startat med ett vitt papper och optimerat på kostnad och effektförbrukning.

Logikelementen är klassiska fyrvägs och Polarfire finns i fyra modeller från 100 000 upp till 500 000 logikelement. Det är gott om minnesblock av olika typer liksom DSP-block, upp till 1024 stycken av de senare. Vidare finns upp till 24 transceivrar som klarar 12,7 Gbit/s.

– Vi har också vanliga in- och utgångar som klarar upp till 1,6 Gbit/s och kan användas för exempelvis Gigabit Ethernet.

En annan aspekt som Ted Marena trycker på är säkerheten. I och med att det är en flashprocess slipper man ladda koden vid start och dessutom är kretsarna immuna mot så kallade ”single event upset” där strålning kan få innehållet i en cell att byta logiskt tillstånd.

De olika kryptofunktioner som är implementerade i hårda block har följt med från tidigare familjer men är i Polarfire kompletterade av nya funktioner som bland annat ska förhindra kloning av innehållet eller att det programmeras fler exemplar än vad som är beställt.

Kretsarna stöds av Microsemis utvecklingsverktyg Libero och de första kunderna har redan fått provexemplar.