Xcell China 28 - (Page 6) 技 術 專 欄 因為堆叠晶片式封裝工藝較為昂貴， Xilinx 並不準備為 Spartan-3AN 器件推出全套封 裝。該公司說，他們可能會根據客戶需求 來增加其他封裝選項；所以 ，如果列表中 沒有您所需要的封裝，就請經常且盡早提 出建議。令人樂觀的是，您所選擇的封裝 將是您需要購買、庫存、佈局並與電路板 連接的唯一與 FPGA 有關的東西。您不必 像使用基於 SRAM 的 FPGA 那樣需要分立 的引導 PROM。電路板的固有資源和複雜 性肯定會降低。 Spartan-3AN 器件的 FPGA 部分與相應 90nm 的 Spartan-3A 器件功耗相同，因為 二者使用相同的晶片。據評述 ，Spartan-3A 器件具有 SRAM FPGA 的某些良好的節電 功能。90nm 技術使其具有很理想的動態 功耗。另外，Spartan-3A 器件 （因此也包括 增加了 “掛起” “休 和 Spartan-3AN 器件） 眠”兩種節電模式，使靜態（待機）功耗 在快速喚醒時間 （掛起模式） 下能夠降低 “正常” 喚醒時間 （休眠模式） 40%，而在 下能夠降低 99%。這說明，與 QuickLogic 的 PolarPro 和 Actel 的 Igloo 等其他超低 ，此器件仍然需 功耗非易失性 FPGA 相比 （還 要較高功耗，但它保留了其他優點。 記得上面說過的利弊權衡問題嗎？） 當然，Spartan-3AN FPGA 的 Flash 部分 具有與同類商品 Flash 存儲器件相同的功 耗特性。如果將這樣一個 Flash 放置在電 總體功耗 路板上的 Spartan-3A 器件旁邊， 特性應該幾乎完全相同。可能有人認為， 與默認使用 Spartan-3AN FPGA 中內置的 ，使用分立式 Flash 在 Flash 方 Flash 相比 面具有較大的選擇余地。這種想法是正 確的。 為 F P G A 是標準器件，如果引導 P RO M 的內容可以 克隆，設 計就會 失 竊。應 對 這一問題的常規方法是加密引導 PRO M 中的比特流，並將密鑰存儲於 FPGA 中， 以在 加 載 時對比特 流 進 行 解密。S R A M （以及 通常的非易失性器件）的問題 是 S R A M 中存儲的任 何密鑰在器件 掉電 時都會丟失。這就給我們移動加密的比 特流造 成了問題；解決 此問題有兩種方 法：1) 為器 件 外 接電池 以維 持 密鑰；2 ) 為各器件增加永久性熔絲以存儲密鑰。 這兩種方法 Sp ar t an -3A N 器件都不 採用。至少與這兩種方法不完全相同。 各器件中存儲一個永久性序列號，該序 列號可用來實現您認為適宜的各種安全 機制。然而，該 序 列號並 不用來 對 輸入 的比特流進行解密。比特流的保護是通 過隱蔽 F P G A 與引導 P RO M（現在 叠放 在同一封裝中的 F P G A 之上） 之間的連 接來完 成。這種機制 儘管比分立式引導 P RO M 安全，但 就配 置流保護而言仍然 遠非萬無一失。 （好了 ，現在您可以開動 那些 Dremel 電動工具了 。） 因為 S p a r t a n -3 A N F P G A 具 有足夠 兩套完整配置使用的 Flash 空間，Xilinx 顯然認為您會在產品壽命週期中的某時 刻更新比特流。S p a r t a n -3 A N 器件 甚至 還具有一個極好的功能，當下載失敗或 其他損壞 導致 更新後的比特流 功能異 常 時，允許該 器 件 根 據 原“金 版”比 特 流 進 行引導。問題 是，用來向器 件 傳 送 已更新比特流的任 何機制都難以 逃 過 窺探的眼睛（其實就是窺探性 邏輯分析 器） 。如果 必 須從 您的總部向現場器 件 傳送 比特流，則隱蔽比特流的方法 也不 保 險。因此，請務必適 當設 計 您的安 全 機制。 就降 低 成本問題而言，S p a r t a n -3 A N 器件可能比具有同樣 Flash 存儲器的同 等 S p a r t a n -3 A 器 件成 本 略高。如果考 慮到因增加一個器件而產生的其他成本 （如電 路 板 面 積和庫 存 等的成 本） ，這 一點 點付出就 顯得 微不足 道了 。從積極 方面講，您當然不會為使 用新系列而接 受 龐大的用料清單。X i l i n x 的批 量供 貨 價格預計在 5 美元範圍之內。 請用與其他非易失 性 選擇方案 相 比 較 的 眼 光 來看 待 S p a r t a n - 3 A N 器 件， 這一點也 很 重 要。畢 竟，S p a r t a n - 3 A N F P G A 讓 X i l i n x 躋身於非易失性 F P G A 的 競 爭 行 列，因 此，從 市 場 營 銷 角 度 講，該器 件或許具 有極 其 重 要的意義。 過 去，非 易 失 性 F P G A 供 應 商 陣營 包 括 Ac tel（供應反熔絲和 Flash 器件） 、 和 QuickLogic（供應反熔絲器件） Lat tice （供 應 L a t t i c e X P 混合型器 件） ，或許 還包括 A l t e r a（供 應 M a x I I，這實際上 是一種作為 CPLD 出售的 FPGA） 。而現 在，Xilinx 推出了 Spar tan-3AN 系列，因 此也名列其中。 S p a r t a n -3 A N 器 件 在 其 核中包括一 個 90nm 的 SR AM FPGA，因此比其他新 推產品速 度高且密度 大。因為使 用了商 品 F l a s h 與 F P G A 鍵合，所以該器件可 提 供 比 其 他 新 推 產品 更 大 的 非 易 失 性 存儲容量。其缺 點 是 配 置時間較長（在 1 0 0 毫 秒 範 圍 內，因 為 需 要 通 過 串 行 F l a s h 傳輸 配 置 數 據流；而反 熔絲器 件 和 Ac tel 的 Flash 器件這類真正非易失 性器件的配置時間屬微秒級甚至近乎為 零） 。該器件可能不如其他方案安全；另 外，儘管該器 件功耗狀 況 良 好，但在 活 動和待機兩種模式下仍比其他非 SR A M 方案功耗大。 Spartan-3AN 系列器件具有 （ 5 萬 到 1 4 0 萬 個“ 系 統 門 ” 相 當 於 Spar tan-3A 器件 XC3S50A 到 ，其 F l a s h 存 儲 器 的 容 XC 3 S14 0 0 A） 量 範 圍 是 1M 到 1 6 M。該 系 列 器 件已 上 市 的 有 X C 3 S 2 0 0 A N、X C 3 S 7 0 0 A N 和 X C 3 S 1 4 0 0 A N 三 種，其 余 器 件 （XC3S50AN 和 XC3S 4 0 0AN） 計劃於第 二季度上市。 X ilin x Sp ar t an -3A N FP G A 可能廣泛 用於受空間、成本和功率制約的大批量 應 用，此 類 應 用 需 要 那 些 具 備 先 進 SR A M 器件性能和密度的非易失性 FPGA 的某些功能。Spar tan-3AN 系列的 特有性質不僅使 Xilinx 正式加入非易失 性 器 件 的 競 爭 行 列，而 且 為 我 們 選 擇 F P G A 提 供了又一 個有價 值 的 權衡點。 安全性風險 在傳統 SR A M 設計基礎上使用非易 失性 FPGA 的最常見問題之一是設計安 全 性。請切記安 全 是 相 對的，這一點很 重要。市場提 供的每種選擇方案都具有 不同程 度和類型的安全性。幾乎任 何安 全 措 施 都 無 法 抵 御 有 雄 厚資 金 支 持 的 安全性 風險，例如由政府資助的安全性 風 險。然而，隨着攻擊 者的 預 算 和 時間 制約緊縮，安全措施 就會在不同層次上 開始奏效。 對於基於 SR AM 的 FPGA，最大的設 計安全性風險是引導 PROM 與 FPGA 之 間在 動過程中有配置比特流傳輸。因 6 賽靈思中國通訊 28期
Table of Contents Feed for the Digital Edition of Xcell China 28 Xcell China 28 Avnet Ad Table of Contents At the Heart of Consumer and Automotive Innovation Designing Digital Displays with Spartan-3 Generation FPGAs A High-Speed Broadcast Video Connectivity Solution Block Matching for Automotive Applications on Spartan-3A DSP Devices Taking Device DNA Technology to the Next Level Designing GPS Systems Using CoolRunner-II CPLDs Designing Portable Handsets Using CoolRunner-II CPLDs Scalable and Flexible In-Vehicle Networking A Compact Multimedia Display Development Platform for Automotive and Industrial Markets Supporting Multiple SD Devices with CPLDs Decrease Processor Power Consumption Using a CPLD Easing Design Challenges with CoolRunner-II CPLDs ISE Design Suite10.1 Xilinx Training Courses Apr - Jun Nu Horizons Ad Xilinx Ad Xcell China 28 Xcell China 28 - Xcell China 28 (Page 1) Xcell China 28 - Avnet Ad (Page 2) Xcell China 28 - Table of Contents (Page 3) Xcell China 28 - At the Heart of Consumer and Automotive Innovation (Page 4) Xcell China 28 - At the Heart of Consumer and Automotive Innovation (Page 5) Xcell China 28 - At the Heart of Consumer and Automotive Innovation (Page 6) Xcell China 28 - Designing Digital Displays with Spartan-3 Generation FPGAs (Page 7) Xcell China 28 - Designing Digital Displays with Spartan-3 Generation FPGAs (Page 8) Xcell China 28 - A High-Speed Broadcast Video Connectivity Solution (Page 9) Xcell China 28 - A High-Speed Broadcast Video Connectivity Solution (Page 10) Xcell China 28 - A High-Speed Broadcast Video Connectivity Solution (Page 11) Xcell China 28 - Block Matching for Automotive Applications on Spartan-3A DSP Devices (Page 12) Xcell China 28 - Block Matching for Automotive Applications on Spartan-3A DSP Devices (Page 13) Xcell China 28 - Block Matching for Automotive Applications on Spartan-3A DSP Devices (Page 14) Xcell China 28 - Taking Device DNA Technology to the Next Level (Page 15) Xcell China 28 - Taking Device DNA Technology to the Next Level (Page 16) Xcell China 28 - Taking Device DNA Technology to the Next Level (Page 17) Xcell China 28 - Designing GPS Systems Using CoolRunner-II CPLDs (Page 18) Xcell China 28 - Designing GPS Systems Using CoolRunner-II CPLDs (Page 19) Xcell China 28 - Designing Portable Handsets Using CoolRunner-II CPLDs (Page 20) Xcell China 28 - Designing Portable Handsets Using CoolRunner-II CPLDs (Page 21) Xcell China 28 - Scalable and Flexible In-Vehicle Networking (Page 22) Xcell China 28 - Scalable and Flexible In-Vehicle Networking (Page 23) Xcell China 28 - A Compact Multimedia Display Development Platform for Automotive and Industrial Markets (Page 24) Xcell China 28 - A Compact Multimedia Display Development Platform for Automotive and Industrial Markets (Page 25) Xcell China 28 - A Compact Multimedia Display Development Platform for Automotive and Industrial Markets (Page 26) Xcell China 28 - A Compact Multimedia Display Development Platform for Automotive and Industrial Markets (Page 27) Xcell China 28 - A Compact Multimedia Display Development Platform for Automotive and Industrial Markets (Page 28) Xcell China 28 - Supporting Multiple SD Devices with CPLDs (Page 29) Xcell China 28 - Supporting Multiple SD Devices with CPLDs (Page 30) Xcell China 28 - Supporting Multiple SD Devices with CPLDs (Page 31) Xcell China 28 - Decrease Processor Power Consumption Using a CPLD (Page 32) Xcell China 28 - Decrease Processor Power Consumption Using a CPLD (Page 33) Xcell China 28 - Decrease Processor Power Consumption Using a CPLD (Page 34) Xcell China 28 - Decrease Processor Power Consumption Using a CPLD (Page 35) Xcell China 28 - Decrease Processor Power Consumption Using a CPLD (Page 36) Xcell China 28 - Easing Design Challenges with CoolRunner-II CPLDs (Page 37) Xcell China 28 - Easing Design Challenges with CoolRunner-II CPLDs (Page 38) Xcell China 28 - Easing Design Challenges with CoolRunner-II CPLDs (Page 39) Xcell China 28 - Xilinx Training Courses Apr - Jun (Page 40) Xcell China 28 - Nu Horizons Ad (Page 41) Xcell China 28 - Xilinx Ad (Page 42)
For optimal viewing of this digital publication, please enable JavaScript and then refresh the page. If you would like to try to load the digital publication without using Flash Player detection, please click here.