Microchip宣布首个基于risc - v的SoC FPGA，使用其他FPGA一半的功率

微芯片最近宣布了早期访问计划(EAP)，因为他们的低功耗，risc - v启用PolarFire SoC家庭，基于他们的获奖PolarFire FPGA家庭。

PolarFire SoC系列是世界上第一个SoC FPGARISC-V基于微处理器子系统。

加固的子系统——允许用户运行Linux或实时操作系统——据说可以为嵌入式系统带来低功耗、热效率和防御级安全性。

PolarFire SoC FPGA。图像从微芯片

该公司表示，与市场上的类似设备相比，新系统提供了30%至50%的总能耗节省。

这些节能指标由子系统的低功耗Poly-Si 28nm工艺、5级顺序CPU、低静态功耗FPGA技术和功耗高效收发器支持。

PolarFire SoC系列的特点

PolarFire SoC的CPU具有广泛的调试功能，包括指令跟踪和被动运行时可配置的高级可扩展接口(AXI)。

微芯片公司PRO业务部门的产品营销总监蒂姆·莫林解释说，AXI让用户能够找出谁在从记忆中写或读，以及他们在什么时候写或读。

他评论道:“这让我可以看到是谁填满了我的记忆。”

“我们在中央交换机上也有一个AXI总线监视器，它控制织物、IO、内存和CPU子系统的所有输入。所以，我可以完全监控这些高带宽环境中发生的事情。”

该体系结构本身是为可靠性和安全性而构建的，具有对所有内存的单错误纠正和双错误检测(SEC-DED)、物理内存保护、差分功率分析(DPA)和128Kb闪存引导内存等功能。

PolarFire SoC架构，包括RISC-V内核和一个L2内存子系统。图像从微芯片

PolarFire SoC使用与FPGA相同的收发器，提供从500Mb/s到12.7Gb/s的数据速率和广泛的协议支持。

PolarFire SoC继承了其PolarFire FPGA前辈的安全特性，如抗dpa位流编程、真随机数生成器和物理不可克隆函数。

它还增加了一些安全特性，比如物理内存保护、标准安全引导和用户自定义安全引导，以及Spectre和Meltdown免疫。

“大数据带来大延迟”

这次发布响应了计算密集型网关和边缘设备的市场趋势。边缘计算允许在设备上处理数据，而不是在云中，从而减少延迟和功率。因为这个原因，它经常被用于物联网应用。

莫林解释道:“大数据带来了巨大的延迟;随着事情开始向边缘过渡，你开始看到消费者需求，甚至是机器类型的低延迟需求。”

L1内存子系统本地绑定到CPU课程，L2内存子系统是片上的，以提高性能。图像从微芯片

为了在边缘完成强大的计算，Microchip正在提供“对Linux的实时”，通过创造一个芯片，运行主流Linux操作系统及其所有应用程序与实时核心并排。

根据Microchip公司的说法，在单个芯片上包括FPGA和CPU可以改进特定任务的处理、灵活性、定制和差异化。

它还可以减少组件数量、功耗和电路板空间。

PolarFire FPGA在竞争对手中的地位

Microchip公司声称，与生产高密度FPGA、中档FPGA和低密度FPGA的竞争对手相比，PolarFire FPGA具有较强的竞争力。然而，微芯片制造的是低密度和中档的fpga。

中档FPGA景观。图像从微芯片

莫林解释说:“他们是自上而下的，而我们是自下而上的，这样做有一个与权力相关的明显优势。”

“我们对所选择的技术和设计技术进行了功率优化，与竞争对手的中程fpga相比，我们为客户提供的功率降低了50%。”

RISC-V的值

PolarFire SoC和PolarFire FPGA是一个硬化的RISC-V处理器子系统。Morin解释了RISC-V作为两种产品基础的重要性:

RISC-V是一个全新的设计。这很简单。它是稳定的。它是模块化的。它是可扩展的。这里有一个充满活力的生态系统。因此，我相信RISC-V有助于扩展摩尔定律。”

RISC-V生态系统。图像从微芯片

在这里，他阐述了以低成本的方式为应用程序创建专用cpu的能力实际上得到了扩展摩尔定律．

因为RISC-V免费提供了一个架构许可，客户将在Microchip未来如何设计产品的细节方面有发言权——这是Microchip相对于“现成的”IP片的优势。

目标应用程序

有了PolarFire SoC, Microchip希望为以下领域提供可靠和安全的解决方案:

• 热挑战环境，如工业物联网交换机或远程无线电头
• 电池驱动的环境，如便携式测试和测量设备和便携式超声设备
• 机器学习专注于边缘推理
• 信任的根源，比如无人机

Microchip声称其非易失flash FPGA可以防止错误。图像从微芯片

微芯片公司也看到这种产品在任何低功耗系统、空间应用、商业航空和国防市场的使用。

开发和迁移细节

芯片提供了一个PolarFire SoC开发工具包它有一个PolarFire FPGA和SiFive HiFive的释放单板上的RISC-V CPU。

任何为SmartFusion2可以迁移到PolarFire SoC。PolarFire SoC包括将其2MB L2内存配置为本地内存的能力。与SmartFusion2相比，它的应用程序空间增加了8倍，性能增加了4倍。

通过它的EAP，微芯片为客户提供开发工具来开始设计。

微芯片将在会议上更详细地讨论和演示新的SoC FPGARISC-V峰会．