W ciągu ostatnich kilku lat obserwujemy przyspieszenie adopcji zintegrowanych FPGA (eFPGA) w produkcji układów ASIC i SoC. W rzeczywistości jeszcze w zeszłym roku przewidywano, że liczba jednostek logicznych FPGA w postaci modułów eFPGA przewyższy liczbę jednostek logicznych w tradycyjnych FPGA na przestrzeni tego dziesięciolecia. Ten wzrost jest napędzany kilkoma kluczowymi czynnikami:
1. Klienci domagają się lepszej wydajności i niższego zużycia energii.
2. Koszty rozwoju układów i cykle projektowania nadal się zwiększają.
3. Projektanci chcą mieć możliwość aktualizacji swoich SoC w miarę upływu czasu, aby dostosować je do zmieniających się protokołów, algorytmów i potrzeb klientów.
4. Przypadki użycia poszczególnych aplikacji rosną, ponieważ projektanci uczą się, jak posiłkować się eFPGA i jak inni wykorzystują go w innowacyjny sposób.
Poprzez zintegrowanie FPGA w układy SoC, ASIC czy nawet w mikrokontrolerach, projektanci mają teraz większą elastyczność dokonywania zmian w dowolnym punkcie życia sprzętu, również w systemach wdrożonych u klientów. To eliminuje sporo kosztownych iteracji chipów. Umożliwia też projektantom rozpoczęcie obsługi wielu klientów i zastosowań za pomocą tych samych układów. Ponadto wydłuża to okres życia tak tworzonych elementów systemów, ponieważ projektanci mogą obecnie aktualizować te układy w miarę zmian protokołów i standardów. Ponadto, podczas gdy tradycyjne układy programowalne potrzebują nawet kilku sekund lub dłużej na rekonfigurację po uruchomieniu, eFPGA uzyskują to samo w milisekundach lub wręcz mikrosekundach.
Geoff Tate[/align]Geoff Tate (na zdjęciu po lewej), założyciel i obecny CEO Flex Logix, Inc, uważa, że rok 2023 będzie kolejnym ekscytującym okresem w dziedzinie eFPGA. Na łamach artykułu w EE Times przedstawił on swoje 5 najważniejszych przewidywań dotyczących tego, czego można się spodziewać w świecie eFPGA jeszcze w ciągu najbliższych dwóch miesięcy:
1. Większa liczba firm zacznie posiłkować się eFPGA. Tempo adopcji nadal będzie rosło, a coraz więcej przedsiębiorstw, zarówno dużych, jak i małych, ogłosi lub wprowadzi produkty wykorzystujące eFPGA do szerokiego zakresu zastosowań.
2. GPIO z możliwością rekonfiguracji. Oczywistym i łatwym miejscem do rozpoczęcia adopcji jest niewielka ilość eFPGA umożliwiająca obsługę dowolnej wariacji interfejsu UART, SPI lub innych interfejsów GPIO. Istnieje więcej wariantów, o które proszą klienci, niż można zaprogramować na stałe, a koszty układów stają się zbyt wysokie, aby tworzyć wersje maskowe nawet dla dużych podmiotów.
3. Modułowe lub programowane eFPGA. Niektóre firmy chcą umożliwić swoim klientom programowanie elementów eFPGA. Starają się też uprościć to zadanie. Zamiast programować FPGA jako jedną: „wielką” wersję języka Verilog, możemy umożliwić każdemu: „kafelkowi” ELFX 4K pracę niezależnie od pozostałych z bezpośrednim dostępem procesora. Dzięki temu Verilog może być używany jako: „podprogramy” i działać na dowolnym: „kafelku” eFPGA. To zwiększa łatwość użytkowania. Z czasem dostępne będą również podprogramy od zewnętrznych partnerów.
4. Zintegrowane eFPGA będą coraz ściślej związane ze ścieżkami danych. Jako samodzielny produkt, FPGA jest na ogół koprocesorem dla SoC i musi obsługiwać ścieżki danych i kontrolę. Z eFPGA zintegrowanym w SoC, eFPGA zacznie być wykorzystywane jako maszyna stanów o wysokiej prędkości do sterowania operacją logicznych bloków ścieżki danych, które są na stałe włączone. To daje możliwość równoległego przetwarzania i elastycznej aktualizacji układów FPGA z gęstością układów stałych.
5. AI i DSP będą korzystać z eFPGA. Poprzez zintegrowanie bloków IP w eFPGA w SoC, klienci nie tylko utrzymują wysoką wydajność i programowalność drogich i energochłonnych FPGA lub GPU, ale także korzystają z niższego zużycia energii i kosztów. Jest to znacząca zaleta dla klientów systemowych, którzy projektują własne ASIC. A w tym dla firm produkujących chipy, które tradycyjnie miały obok swojego układu DSP-FPGA lub AI-GPU i teraz mogą zintegrować je razem, aby uzyskać zwiększenie przychodów, a jednocześnie oszczędzić energię i koszty u swoich klientów.
„Oczekujemy wzmożonej aktywności wokół tej technologii także w kolejnym roku. Już teraz wiele podmiotów korzysta z eFPGA, takich jak Air Force Research Laboratory, Boeing, DARPA, Datang Telecom/MorningCore Technology, Renesas/Dialog, Sandia National Labs, SiFive, Socionext i Departament Obrony Stanów Zjednoczonych. Klienci udowodnili również, że projektowanie z eFPGA jest szybkie. Niektórzy dostawcy eFPGA wdrożyli go nawet w ciągu sześciu miesięcy” — opowiada Tate.
Dodatkowo, ponieważ eFPGA jest skalowalne od tysiąca do 100 tysięcy jednostek logicznych, projektanci SoC mogą wybrać dokładnie tyle elastyczności, ile potrzebują w swoim systemie. W szeregu przypadków mogą rozłożyć wiele bloków eFPGA na całym układzie, umieszczając je tam, gdzie są potrzebne, zamiast korzystać z programowalnej logiki w jednym dużym bloku.
Rok eFPGA
Ten rok może być jednym z najlepszych dla eFPGA, biorąc pod uwagę, jak popularne stały się w projektowaniu układów scalonych. Ta technologia ewoluowała do tego stopnia, że eFPGA są teraz nie tylko konkurencyjne pod względem gęstości w porównaniu z tradycyjnymi FPGA, ale oferują także niższe koszty i krótszy czas wprowadzenia produktu na rynek. Zapewnia to również dodatkowy poziom bezpieczeństwa.
Te korzyści są przełomowe dla wszystkich projektujących skomplikowane układy.
Źródło: https://www.eetimes.com/what-this-year-may-well-bring-for-the-efpga/
1. Klienci domagają się lepszej wydajności i niższego zużycia energii.
2. Koszty rozwoju układów i cykle projektowania nadal się zwiększają.
3. Projektanci chcą mieć możliwość aktualizacji swoich SoC w miarę upływu czasu, aby dostosować je do zmieniających się protokołów, algorytmów i potrzeb klientów.
4. Przypadki użycia poszczególnych aplikacji rosną, ponieważ projektanci uczą się, jak posiłkować się eFPGA i jak inni wykorzystują go w innowacyjny sposób.
Poprzez zintegrowanie FPGA w układy SoC, ASIC czy nawet w mikrokontrolerach, projektanci mają teraz większą elastyczność dokonywania zmian w dowolnym punkcie życia sprzętu, również w systemach wdrożonych u klientów. To eliminuje sporo kosztownych iteracji chipów. Umożliwia też projektantom rozpoczęcie obsługi wielu klientów i zastosowań za pomocą tych samych układów. Ponadto wydłuża to okres życia tak tworzonych elementów systemów, ponieważ projektanci mogą obecnie aktualizować te układy w miarę zmian protokołów i standardów. Ponadto, podczas gdy tradycyjne układy programowalne potrzebują nawet kilku sekund lub dłużej na rekonfigurację po uruchomieniu, eFPGA uzyskują to samo w milisekundach lub wręcz mikrosekundach.
Geoff Tate[/align]Geoff Tate (na zdjęciu po lewej), założyciel i obecny CEO Flex Logix, Inc, uważa, że rok 2023 będzie kolejnym ekscytującym okresem w dziedzinie eFPGA. Na łamach artykułu w EE Times przedstawił on swoje 5 najważniejszych przewidywań dotyczących tego, czego można się spodziewać w świecie eFPGA jeszcze w ciągu najbliższych dwóch miesięcy:
1. Większa liczba firm zacznie posiłkować się eFPGA. Tempo adopcji nadal będzie rosło, a coraz więcej przedsiębiorstw, zarówno dużych, jak i małych, ogłosi lub wprowadzi produkty wykorzystujące eFPGA do szerokiego zakresu zastosowań.
2. GPIO z możliwością rekonfiguracji. Oczywistym i łatwym miejscem do rozpoczęcia adopcji jest niewielka ilość eFPGA umożliwiająca obsługę dowolnej wariacji interfejsu UART, SPI lub innych interfejsów GPIO. Istnieje więcej wariantów, o które proszą klienci, niż można zaprogramować na stałe, a koszty układów stają się zbyt wysokie, aby tworzyć wersje maskowe nawet dla dużych podmiotów.
3. Modułowe lub programowane eFPGA. Niektóre firmy chcą umożliwić swoim klientom programowanie elementów eFPGA. Starają się też uprościć to zadanie. Zamiast programować FPGA jako jedną: „wielką” wersję języka Verilog, możemy umożliwić każdemu: „kafelkowi” ELFX 4K pracę niezależnie od pozostałych z bezpośrednim dostępem procesora. Dzięki temu Verilog może być używany jako: „podprogramy” i działać na dowolnym: „kafelku” eFPGA. To zwiększa łatwość użytkowania. Z czasem dostępne będą również podprogramy od zewnętrznych partnerów.
4. Zintegrowane eFPGA będą coraz ściślej związane ze ścieżkami danych. Jako samodzielny produkt, FPGA jest na ogół koprocesorem dla SoC i musi obsługiwać ścieżki danych i kontrolę. Z eFPGA zintegrowanym w SoC, eFPGA zacznie być wykorzystywane jako maszyna stanów o wysokiej prędkości do sterowania operacją logicznych bloków ścieżki danych, które są na stałe włączone. To daje możliwość równoległego przetwarzania i elastycznej aktualizacji układów FPGA z gęstością układów stałych.
5. AI i DSP będą korzystać z eFPGA. Poprzez zintegrowanie bloków IP w eFPGA w SoC, klienci nie tylko utrzymują wysoką wydajność i programowalność drogich i energochłonnych FPGA lub GPU, ale także korzystają z niższego zużycia energii i kosztów. Jest to znacząca zaleta dla klientów systemowych, którzy projektują własne ASIC. A w tym dla firm produkujących chipy, które tradycyjnie miały obok swojego układu DSP-FPGA lub AI-GPU i teraz mogą zintegrować je razem, aby uzyskać zwiększenie przychodów, a jednocześnie oszczędzić energię i koszty u swoich klientów.
„Oczekujemy wzmożonej aktywności wokół tej technologii także w kolejnym roku. Już teraz wiele podmiotów korzysta z eFPGA, takich jak Air Force Research Laboratory, Boeing, DARPA, Datang Telecom/MorningCore Technology, Renesas/Dialog, Sandia National Labs, SiFive, Socionext i Departament Obrony Stanów Zjednoczonych. Klienci udowodnili również, że projektowanie z eFPGA jest szybkie. Niektórzy dostawcy eFPGA wdrożyli go nawet w ciągu sześciu miesięcy” — opowiada Tate.
Dodatkowo, ponieważ eFPGA jest skalowalne od tysiąca do 100 tysięcy jednostek logicznych, projektanci SoC mogą wybrać dokładnie tyle elastyczności, ile potrzebują w swoim systemie. W szeregu przypadków mogą rozłożyć wiele bloków eFPGA na całym układzie, umieszczając je tam, gdzie są potrzebne, zamiast korzystać z programowalnej logiki w jednym dużym bloku.
Rok eFPGA
Ten rok może być jednym z najlepszych dla eFPGA, biorąc pod uwagę, jak popularne stały się w projektowaniu układów scalonych. Ta technologia ewoluowała do tego stopnia, że eFPGA są teraz nie tylko konkurencyjne pod względem gęstości w porównaniu z tradycyjnymi FPGA, ale oferują także niższe koszty i krótszy czas wprowadzenia produktu na rynek. Zapewnia to również dodatkowy poziom bezpieczeństwa.
Te korzyści są przełomowe dla wszystkich projektujących skomplikowane układy.
Źródło: https://www.eetimes.com/what-this-year-may-well-bring-for-the-efpga/
Fajne? Ranking DIY