Achronix的定制单元块可构建最高效的eFPGA

Achronix的定制单元块可构建最高效的eFPGA

本刊记者杨迪娜

2017年思科网络指数图显示，随着物联网、移动计算网络应用的增多，需要产品的计算能力更强，同时5G移动通信、高性能计算、网络加速、自动驾驶等新兴行业的井喷式发展，对总的计算能力的需求呈指数增长。满足上述需求的FPGA芯片再次焕发活力，而Achronix公司近期发布的嵌入式FPGA(eFPGA)内核SpeedCore打破了传统FPGA的设计，而且可由客户根据需要任意定制功能。

SpeedCore增速最快，为Achronix带来丰厚回报

Achronix公司在2017年实现了强劲的销售收入及业务量增长，全年营业收入将超过1亿美元，其中嵌入式FPGA内核Speedcore是其增速最快的产品，它从2015年开始参与客户项目的评估，到2016年第三季度已向首批客户提供了16 nm 产品的供货。SpeedCore最大的亮点就是，其可由客户自定义资源组合和容量，是完全可定制的IP，最多可达200万个查找表。SpeedCore的功能为什么可自由定制？这一切要归功于Achronix 发布的全新定制单元块——Custom Blocks。

定制单元块如何在SpeedCore中实现？

Achronix发布的Custom Blocks 定制单元块(如Logic、BRAM、DSP、LARM等)含有特定功能，以列的形式放置在SpeedCore中，客户可以根据需求定制自己专属的单元块。定制单元块可分布在整个eFPGA内部结构中。该技术的特别优势是：大幅度地缩减了芯片晶粒大小及功耗，同时大幅度提升了性能。

SpeedCore拥有更强大的硬件加速器

SpeedCore中加入了硬件加速器，即在CPU中加入eFPGA，在eFPGA中加入更多的并行处理单元，为数据加速提供帮助，不仅卸载了CPU的数据处理任务，还显著增强了系统性能。

为何SpeedCore面积缩小6倍，性能却更高效？

Achronix的营销副总裁Steve Mensor谈到，SpeedCore的面积较传统FPGA缩小了6倍，性能反而比标准FPGA更加高效，这一切要归功于以下三点。

(1)裁剪接口

普通的FPGA上的中心部分是核心逻辑设计、存储器以及布线、DSP；外围则是可编程的I/O口、SerDes和各种接口控制器。Achronix公司对传统的FPGA进行了裁剪，FPGA的内核只集成了核心逻辑设计、各种存储器、DSP以及布线，把以前的可编程I/O及各种接口裁剪掉，这样一来FPGA内核的面积相较于以前缩减了50%。

(2)去掉“壳”

除了外围的FPGA I/O，PPGA的中心也有两部分，其中核心元素是应用逻辑电路(Appplication Logic)，而外侧是壳(shell)，壳里包含连接通信的MAC/PHY、网桥、弹性布线器、存储器接口、通信协议引擎、DMA等，壳占用了整体面积的44%。Achronix把壳去掉，仅保留核心功能，再次节省了面积，且不会影响性能。

(3)加入SpeedCoreCustomBlocks定制单元

大量的客户可自定义的Custom Blocks定制单元块加到了可编程结构之中，进一步将芯片面积缩减多达75%，降低功耗的同时带来了更高的性能。

Achronix对自家产品的大胆裁剪、去掉壳、加入可定制单元块，这些创新举措使得eFPGA更加适用于软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)等新兴数据中心和联网架构产业中，原本在FPGA内的I/O接口和外围器件可由用户自己定义，想要使用的话可固定在ASIC里、FPGA核心的外边。

技术创新带来哪些好处？

这样的SpeedCore可用在AI卷积神经网络中，可以识别先进的、实时的目标检测系统，占用的面积可由11.9 mm2降到7.8 mm2，不仅如此，此款eFPGA还可提供传统FPGA无法实现的功能——TCAMs。TCAMs的常用功能有数据包分类、流量管理、深度包检测、VLAN标记、接入控制名单，这些应用占用面积太大，在独立FPGA芯片上无法提供，而Achronix的定制单元块由于含有面积适中的TCAMs单元列，可通过级联方式增加查找深度，构建出更宽、更深的阵列，从而实现上述功能。

Achronix ACE设计工具使eFPGA开发更便捷

Achronix提供的ACE设计工具(即逻辑综合-验证-时序-编程-调试)在对芯片设计过程中，生成的语言全面支持Verilog、SystemVerilog 和VHDL，对Custom Blocks定制单元配置Pipline寄存器、总线规模等，还对其开发了专属的GUI图形界面，GUI自动地创建各设计中需要用到的组件。

STBluetoothLowEnergy应用处理器模块通过标准组织认证

意法半导体研制出一款立即可用的Bluetooth Low Energy (BLE)智能蓝牙模块SPBTLE-1S，该模块提供了射频系统所需的全部元器件。新BLE蓝牙模块集成了意法半导体公司久经市场检验及认可的BlueNRG-1应用处理器系统芯片(SoC)、平衡不平衡转换器、高频振荡器和芯片天线等元器件。

通过使用该款模，开发人员块可避开硬件设计和射频电路布局等技术挑战。新蓝牙模块SPBTLE-1S通过了BQE

审批并取得了FCC、IC和CE-RED(无线电设备法令)认证，可简化终端产品进入北美和欧洲市场的合规审批程序。内置意法半导体的Bluetooth 4.2认证的BLE协议栈，配套软件开发工具(SDK)包括各种蓝牙应用层协议和例程代码。

SiliconLabs发布支持4G/LTE和以太网的无线时钟

Silicon Labs(亦称“芯科科技”)针对4.5G和基于以太网的通用公共无线电接口(eCPRI)无线应用，推出了全新的系列高性能、多通道抖动衰减时钟产品。新型Si5381/82/86系列时钟产品利用Silicon Labs经过验证的DSPLL技术提供先进的时钟解决方案，在单芯片中集成了4G/LTE和以太网时钟。这些高集成度的时钟产品可替代通常在高要求应用中所需的多个时钟器件和压控振荡器(VCXO)，这些应用包括小型蜂窝网络、分布式天线系统(DAS)、μ-BTS，基带单元(BBU)和前传/回传设备等。通过在单个IC中结合4G/LTE和以太网时钟，Si538x系列产品大大简化了HetNet设备中的时钟生成，可提供与竞争方案相比功耗降低55%、占板面积减小70%的突破性解决方案。

Microchip升级MPLABHarmony软件

Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)宣布，现在可以从Microchip网站免费下载MPLAB Harmony 2.0——适用于PIC32单片机的全功能固件开发框架。这一屡获殊荣的软件平台经过此次重要升级，使客户能够开发出更精简、更高效的代码，让器件速度更快，更具成本效益。除了质量更好的代码，此次升级还增加了许多可在MPLAB X集成开发环境(IDE)中使用的新工具。

MPLAB Harmony是Microchip的MPLAB X IDE中的一款免费软件框架和工具套件，而且能够与MPLAB XC32编译器一起使用。MPLAB Harmony框架适用于PIC32解决方案，提供外设、驱动和系统服务库，以支持应用程序的开发。该软件还含有PIC32开发板的电路板支持包。MPLAB Harmony 2.0还扩展了现有的外设代码库，进行了升级以符合MISRA-C: 2012强制性标准。

Microchip新款功耗监控IC大幅提升Windows10设备软件功耗测量精度

Microchip Technology Inc.(美国微芯科技公司)宣布推出一款高精度功耗和能量监控芯片PAC1934，该芯片与Microchip软件驱动程序结合使用，完全兼容内置于Windows 10操作系统中的能量估算引擎(E3)，在电池供电的所有Windows 10设备上，其测量精度高达99%。Microchip的PAC1934和Windows 10驱动程序与Microsoft的E3服务相结合，将各种软件应用程序的电池使用量测量精度提高了29%。

PAC1934设计用于测量最低0 V，最高32 V的电压轨。正是由于具备这种能力，该芯片能够精确测量各种功耗，包括从简单的核心处理单元(CPU)任务，直至通过USB Type-C连接器连接的设备上运行的软件。PAC1934是支持16位功耗测量并具有17分钟加累加寄存器的四通道器件，非常适合用于确定功耗和能量使用情况，而且无需调整电压或者电流范围。

Imagination发布PowerVRNNA神经网络加速器

Imagination Technologies宣布推出完整、独立式的硬件IP神经网络加速器，通过神经网络(NN)专用的PowerVR架构实现，可提供业界领先的面积效率。为移动、监控、汽车与消费系统开发SoC的公司将能以非常低的功耗，在最小的芯片面积中集成新款 PowerVR Series2NX NNA神经网络加速器，以实现神经网络的高性能运算。

PowerVR 2NX是从头开始全新设计的架构，可提供：业界最高的单位毫瓦推理 (inference/mW) IP内核，以提供最低的功耗；业界最高的单位面积推理 (inference/mm2) IP内核，可实现最具成本效益的解决方案；业界最低带宽的解决方案——支持权重与数据的高灵活性位宽，包括低至4位的低带宽模式；业界领先的性能，单一内核为每周期2048 MAC，并可采用多核设计进一步提升性能；在硬件架构的基础上提供了最全面的系统级的神经网络解决方案。

MaximMbed开发平台MAX32625MBED登录贸泽

贸泽电子 (Mouser Electronics)宣布开始分销Maxim Integrated的MAX32625MBED ARM mbed开发平台。MAX32625MBED开发板是功能强大的完整系统，用于开发和调试各种低功耗嵌入式系统，包括传感器集线器、互联运动设备、可穿戴式医用贴片和健身监视仪。

贸泽备货的这款Maxim MAX32625MBED开发平台包含Maxim MAX32625微控制器和板载ARM mbed硬件开发套件接口，能够快速连接工具链。板载MAX32625器件采用的是32位 RISC ARM Cortex-M4F微控制器，此微控制器具有浮点运算单元 (FPU)、512 KB闪存和160 KB SRAM，其架构采用高效信号处理功能，成本低且易于使用。

Maxim面向HVAC和楼宇自动化推出CAN收发器

Maxim宣布推出MAX14883E控制局域网(CAN)收发器，可快速解决采暖、通风及空调系统(HVAC)和楼宇自动化系统的安装错误。这是一款极性可选的高速CAN收发器，为工业网络应用量身打造，可快速解决安装错误问题，确保通信的可靠性。该器件提供极性选择输入(POL)，可将CANH和CANL I/O进行交换，并通过软件纠正接反的现场电缆。此外，MAX14883E还提供±60 V故障保护、高达±22 kV的ESD保护(HBM)，CANH和CANL总线可承受高达±25 V共模输入范围，从而确保通信的可靠性。

首家客制化、开源嵌入式半导体产品无晶圆厂模式提供商SiFive日前宣布：UltraSoC将为基于RISC-V开源处理器规范的SiFive Freedom平台提供调试与追踪技术，此举将是DesignShare计划的一部分。UltraSoC的嵌入式分析半导体知识产权(IP)将通过最近发布的SiFive DesignShare生态系统对外提供，该生态系统为任何公司、发明人和创客都提供了驾驭客制化芯片动力的能力。UltraSoC的调试与追踪功能将支持Freedom平台的用户去广泛对接其设计中所用到的各种工具与接口。

DesignShare概念支撑了一整套应用，诸如SiFive、UltraSoC这样的公司及其他生态系统伙伴已经开发了高效的、预先集成的解决方案，以降低实现一款基于SiFive Freedom平台的客制化芯片的前期工程费用。SiFive是业界首个开源芯片平台的发起人，UltraSoC是独立于供应商的片上调试与分析工具领域内的行业领袖，两者之间的合作伙伴关系将强化RISC-V周边的生态体系，而RISC-V开源处理器规范则被经常认为是“半导体行业的Linux系统”。

ADI宽带RF功率和回波损耗测量系统有效缩小产品尺寸

ADI推出一款9 kHz～7 GHz定向桥和双通道RMS RF功率检波器，它能同时测量一个信号路径中的正向和反向RMS功率水平以及回波损耗。新型检波器ADL5920与常规方法的区别在于集成了一个定向桥式耦合器，实现了业界领先的集成度和带宽。针对空间受限应用，ADL5920的检波功能集成了耦合或检测功能，提供的输出可直接驱动精密模数转换器(ADC)。针对宽带操作或频率变化，ADL5920检波器无需为每个频率选择不同的定向耦合器。这款集成宽带器件能够有效缩小产品尺寸并加快产品上市时间。

ADL5920产品支持低至9 KHz的耦合功率测量；最大输入信号：+30 dBm，并能处理开路和短路负载；需使用5 V电源供电，功耗为150 mA；提供32引脚、5 mm×5 mm LFCSP封装，工作温度范围为-40 ℃至+85 ℃。

Qorvo多通道物联网收发器获Thread协议认证

Qorvo宣布，GP712片上系统成为业界首款获得Thread协议认证的多通道物联网(IoT)收发器。GP712可在不同RF通道中同时支持Thread和ZigBee，使设计人员能够在多个网关产品上使用单个收发器，从而同时服务两种IEEE802.15.4设备。GP712秉承了Qorvo的一流工作范围和低功耗特性，并采用能够限制干扰的可靠RF技术。由于采用多通道、多协议设计，因此有助于确保网关不会由于协议标准的不断变化而被淘汰。通过简单的软件升级就可以添加各种功能。

Qorvo的平台采用OpenThread。Nest Labs举措旨在为适用于智能家居解决方案的Thread标准提供一个开源方案。作为OpenThread社区的贡献者，Qorvo的无线连接业务部一直都积极使用GP712开发平台。

Allegro发布全新三线差动式速度传感器IC

Allegro MicroSystems, LLC宣布推出一款全新优化的霍尔效应三线差动传感器IC ATS668，它集成有永磁体背磁(pellet)和EMC保护组件，能够为真正的零速数字齿轮齿检测提供了一个用户友好的解决方案。ATS668具有单一整体成型(over-mold)封装，可以轻松组装和应用在多种与齿轮齿感测相关的应用。ATS668专为汽车变速器系统而设计，也非常适用于休闲车辆、工业设备、白色家具和运动器材等非汽车应用。

Nextchip获得CEVA图像和视觉平台授权许可

全球领先的智能和互连设备的信号处理IP授权许可厂商CEVA宣布，专业从事先进驾驶辅助系统(ADAS)系统嵌入式视觉应用的芯片设计公司Nextchip已经获得CEVA-XM4图像和视觉平台授权许可，用于其APACHE4视觉预处理器，目标市场是实时ADAS视觉系统。Nextchip已经将CEVA的可编程视觉平台加入APACHE4中，以配合其特色的图像处理加速器，从而实现先进且价格合理的ADAS应用。APACHE4是瞄准下一代ADAS系统的视觉预处理器SoC。通过其专用的图像加速器及相关软件的子系统，APACHE4将主ECU的工作负荷显著减少多达70%，以使得所有的图像检测算法能够同时运行。APACHE4加入了专用检测引擎，支持行人检测、车辆检测、车道检测和移动物体检测。嵌入其中的CEVA-XM4图像和视觉平台可让APACHE4的客户使用高阶软件编程来开发差异化的ADAS应用。

e络盟推出搭载Android操作系统的WaRP7开发平台

开发服务经销商e络盟 推出了具有触摸界面的集成彩色显示模块，以及用于WaRP7 开发平台的 Android SDK(软件开发套件)，该开发平台面向物联网和可穿戴应用。WaRP7 LCD模块将标准的 MIPI 显示屏与 DSI(显示串行接口)和 I2C(集成电路)接口相结合，专为 WaRP7 产品而设计。屏幕为圆形，有效面积直径为31.9 mm，320 RGB×320点分辨率，功耗为 226 mW。

WaRP7解决了多种技术难题，使开发人员可专心创建差异化功能，从而加快和方便了物联网及可穿戴设备的开发。该平台由一块主板和一块子卡组成。主板基于 NXP i.MX 7Solo 应用处理器，并且采用 ARM Cortex-A7 内核以及 Cortex-M4 内核。

美高森美中等规模PolarFireFPGA可与AD9371宽带RF收发器互操作

美高森美公司(Microsemi Corporation)宣布其成本优化和低功耗的中等规模PolarFire可编程逻辑器件(FPGA)现在可以通过JESD204B 接口与Analog Devices公司的 AD9371宽带集成射频(RF)收发器互操作。AD9371提供双通道发送器和接收器，集成合成器和数字信号处理功能，考虑使用这款器件的客户能够使用美高森美的PolarFire FPGA来连接并与JESD204B互操作，同时获得超越竞争器件的更低功耗实施方案。

美高森美PolarFire FPGA具有完全针对面积高效和低功耗而优化的12.7 Gbps收发器，从而在低于90 mW的总体功耗下实现10 Gbps的速率；其知识产权(IP)内核实施具有JESD204B标准接口的发送器和接收器，易于集成基于JESD204B的数据转换器。它们支持从x1至x8链接宽度，以及每路250 Mbps 至12.5 Gbps链接速率，使用0、1和 2的子类(subclass)。

凌力尔特推出μModule降压型稳压器

亚德诺半导体 (Analog Devices, Inc.，简称 ADI) 旗下凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出 μModule (电源模块) 降压型稳压器 LTM8065，该器件接受高达 40 V的输入电压 (42 V绝对最大值)，在带噪声的环境中可安全地从未稳压或波动的 12 V至36 V输入电源范围内工作，噪声的环境包括工业机器人、测试和测量、医疗、工厂自动化和航空电子系统等。Silent Switcher架构最大限度降低了 EMC/EMI 辐射，使 LTM8065 能够满足 CISPR 22 Class B 要求，以用于噪声敏感的信号处理应用，包括成像和 RF 系统。

MathWorks发布包含MATLAB和Simulink产品系列的Release2017b

MathWorks推出了Release 2017b(R2017b)，其中包括MATLAB和Simulink的若干新功能、六款新产品以及对其他86款产品的更新和修复补丁。此发行版还添加了新的重要的深度学习功能，可简化工程师、研究人员及其他领域专家设计、训练和部署模型的方式。

R2017b中的具体深度学习特性、产品和功能包括：Neural Network Toolbox增加了对复杂架构的支持，包括有向无环图(DAG)和长短期记忆(LSTM)网络，并提供对 GoogLeNet 等流行的预训练模型的访问;Computer Vision System Toolbox中的Image Labeler应用现在提供一种方便和交互的方式来标记一系列图像中的地面实况数据。除对象检测工作流程外，该工具箱现在还利用深度学习支持语义分割、对图像中的像素区域进行分类，以及评估和可视化分割结果。

(责任编辑：芦潇静)