Xcell China 28 - (Page 5) 技 術 專 欄 首刊於《FPGA 與結構化 ASIC 雜誌》(www.fpgajournal.com)。Techfocus Media 公司版權所有。經許可再版。 層叠式糖漿小甜餅 非易失性Spartan-3AN系列的層間結構 作者：Kevin Morris 《FPGA 與結構化 ASIC 雜誌》編輯 kevin@techfocusmedia.com 非易失性 FPGA 構成當今最奇特的市 場板塊之一。以 “非易失性” 為特征來界 定市售器件的範疇其實並不明確，因為這 些器件千差萬別，其架構、 方法和優點截 然不同。 非易失性 F P G A 領域長 久以來的領 （屬 軍人 Actel 公司先是採納反熔絲技術 一次性可編程技術） ，然後又推出了基於 Flash 的 FPGA。QuickLogic 公司從一開始便 推行反熔絲式方法； Lattice 半導體公司 而 則在一年多以前以其 LatticeXP 混合型器 件加入到競爭中來，這種器件在 FPGA 上 嵌入了 Flash 引導 PROM，用來實現快速片 上配置。 Xilinx 推出了新型非易失性 SpartanTM 3A N 系列，顯然是以不同的方法來解決 非易失性問題。您或許常常在電路板上 用 Spartan-3 器件等低成本 SRAM FPGA 與 商品 Flash 存儲器搭配來存儲比特流，還 可能存儲其他用戶數據。Xilinx 僅採用了 Flash 存儲器晶片和 FPGA 晶片，用目前移 動電話和其他空間制約性器件中常用的封 裝技術將二者堆叠到一起，然後將其置於 一個封裝中。瞧，這就是非易失性 FPGA。 且慢，這是否完全是騙人的把戲呢？ 將兩個晶片垂直而非水平地叠放在電路 板上就能使老套的易失性 SRAM FPGA 搖 身變成非易失性器件嗎？這其中是否有某 些規則？總得有人做出裁斷。是否暗藏蹊 蹺？ 其實沒有任 何“蹊蹺” 。像 解決問題 的任何工程方案一樣，這其中也有利弊權 衡。為了理解 Spartan-3AN FPGA 中涉及的 利弊，我們首先要瞭解需要非易失性 FPGA 的可能理由，然後再看各種解決方案孰優 孰劣。 只要 不將封裝砰然 打開然 後 刨根問 底 （我們以後會討論打開封裝的問題，所 以請玩家們暫且不要動用 Dremel 電動工 具） ，就可以認為非易失性 FPGA 不需要 外部引導 PROM。引腳通電後不久 ，FPGA 便準備就緒可以運行了 ，與電路板上的任 何其他器件都無關。 那麼 ，我們還有甚麼可關注的呢？我 們可能希望縮小單個芯片的佔用面積；可 能希望簡化電路板設計； 可能希望降低功 耗；可能希望提高設計安全性；可能希望 降低材料總成本；還可能希望即時上電或 近乎即時上電。與 Spartan-3A 器件相比 ， 新型 Spartan-3AN 系列在這些方面表現如 何呢？答案是：是、是、否、可以說是、可 能否。 X i l i n x S p a r t a n - 3 A N F P G A 只採 用 Spartan-3A 系列的部分封裝選項。或許是 2008年春季刊 5 ©2007 Xilinx Inc. 版權所有。XILINX、Xilinx 標誌以及本文件中包括的其他品牌名稱，是 Xilinx, Inc. 的商標。所有其他商標都是其各自所有者的財產。 http://www.fpgajournal.com
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