About / Advertise
Kretsleverantören Actel har korsat sina FPGA-kretsar med Synopsys asicarkitektur. Resultatet blev den så kallade SPGA-kretsen. Skapelsen har många av asicens fördelar, men kan ändå programmeras av användaren.
Vad får man om man korsar en asic med en FPGA? En SPGA - System Programmable Gate Array - förstås. I alla fall enligt kretsleverantören Actel, som nyligen lanserade detta påfund.
Tanken är att man skall förena det bästa ur två världar. FPGA-kretsens flexibilitet och korta ledtider kombineras med asicens höga hastighet och täta packningsgrad samt utbudet av färdiga byggblock eller kärnor för inbyggnad.
Actel siktar framför allt på konstruktörer som utvecklar kretsar för telekom, multimedia och datorer - alltså tillämpningar där korta ledtider, höga hastigheter och avancerade kärnor är A och O.
Företaget menar att en SPGA-krets kan räcka där man idag ofta tvingas ta till både en asic och en FPGA-krets. I många projekt lyckas man nämligen inte frysa specifikationen vid projektstarten. Huvudfunktionen och de mest tidskritiska delarna brukar då implementeras i asicen. Resten kläms in i FPGA-kretsen framemot sluttampen av projektet.
Tudelad yta
På Actels hybridskapelse är en del av ytan en FPGA, tillverkad i Actels antisäkringsteknik (antifuse). Resten av ytan är en asic, byggd på Synopsys så kallade cellbaserade matrisarkitektur.
Asicdelen fyller konstruktören på vanligt asicmanér, antingen med en färdig kärna från Actel eller med en egenutvecklad konstruktion. Delen maskprogrammeras av Actel och kopplas ihop med FPGA-halvan via speciella kontaktpunkter.
Sedan konstruerar man FPGA-delen på vanligt sätt med Actels FPGA-verktyg. Konstruktören kan samsimulera de båda delarna och Actel erbjuder simuleringsmodeller till sina kärnor för ändamålet.
De båda halvorna knyts sedan ihop med hjälp av ett verktyg för placering- och ledningsdragning. Kontaktpunkterna betraktas då som om de vore vanliga in- och utgångar.
Företaget kan även fresta med ett stort utbud av färdiga kärnor. Dels samarbetar man med Technical Data Freeway, ett företag med syntetiserbara byggblock som specialitet, dels öppnas nu dörren till Synopsys breda sortiment av byggblock.
Kretsens akilleshäl
Men kretsar med blandade arkitekturer har en given akilleshäl. Om ens konstruktionen inte passar de givna proportionerna mellan FPGA- och asicdelen så utnyttjar man ju inte hela kiselytan. Och kisel kostar som bekant pengar.
En annan hake gäller processen. Väljer man en avancerad kärna till sin timingkritiska funktion så vill man antagligen förverkliga det hela i en vass process. Men SPGA-användaren måste hålla till godo med en FPGA-process, och de mest avancerade FPGA-processerna ligger i allmänhet någon generation efter spjutspetsarna inom asicvärlden. FPGA-processer på 0,35 μm växer exempelvis inte på träd.
Actel har ännu inte avslöjat vilken process nykomlingarna skall tillverkas i. Men företagets mest avancerade process hittills är en 0,6 μm-process.
De första kretsarna väntas se dagens ljus inom nio månader. Men ännu ett viktigt frågetecken kvarstår - priset. Även här är företaget hemlighetsfullt än så länge.
Charlotta von Schultz
Arkitektur med två typer av celler
- Cellbaserade matriser slår traditionella grindmatriser på fingrarna. Kiselytan halveras, effekten minskar med en tredjedel och hastigheten ökar med 20 procent.
Så har Synopsysägda Silicon Architect lanserat sina så kallade cellbaserade matriser, förkortade CBA, Cell Based Arrays.
Hemligheten ligger i en ny asicarkitektur. Kiselytan hos en CBA består av en noga avvägd blandning drivceller och så kallade räkneceller - computecells - som optimerats för logik- och minnesblock.
Precis som med grindmatriser är det enbart metallagren man kundanpassar. Det ger betydligt kortare produktionstid jämfört med cellbaserade kretsar där man kundanpassar både kisel och metall.
