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简述抗熔断型FPGA芯片

助工
2014-12-17 11:29:52     打赏
  Actel公司的抗熔断型FPGA是用先进的CMOS工艺制作的,内部采用专利的金属-金属抗熔断元件。抗熔断互连就象纯金属互连一样,而与用晶体管开关的SRAM互连截然不同。抗熔断结构消除了CRAM互连开关中图腾柱结构的功耗,并且缩小了器件的尺寸,使全部连线资源都位于硅片的顶部。这种结构可以更形象地用掩埋在金属层上的“模块海洋”来描述,极大地减少了芯片的尺寸以及开关的电阻与电容,从而降低了功耗。
  分段式连线资源
  该类器件采用分段式连线资源,其容量是连线的长度,宽度和负载的函数。分段式连线较全长式短,因而电容也较小。分段结构还允许切断未使用连线,进一步减小了电容。当信号需要传输较长距离时,可将多个线段连接在一起,这是通过连线开关完成的。由于这类开关是快速且低功耗的,因此不会增加功耗与延时。eX以及SX/SX-A结构采用称为Fastconnet与Directconnect两种创新的局部连线资源将逻辑块连接在一起。此外,器件还具有由不同段长度组成的其它连线资源,以备需要较长距离的连线信号连接使用。
  低功耗模式引脚
  eX器件提供一个专用的低功耗引脚,这是降低功耗的又一种手段。它能关闭所有的内部电荷泵,将静态电流降低至几乎为0。当然用户必须细心地处理某些边缘效应。
  细晶粒结构
  粗晶粒PLD与FPGA逻辑的效率比Actel细晶粒逻辑块低,因而浪费了很多逻辑功能。Actel eX,SX/SX-A系列是在细晶粒4输入MUX基本结构上构建的,且备有多个控制输入。一个单元能实现多达5个输入的逻辑功能,使逻辑映射功能更有效。这种细晶粒结构与大量的且分段的连线资源相结合,有助于在不牺牲性能的前提下降低功耗。
  非易失性与通电时即时工作
  由于Actel FPGA采用抗熔断技术,本质上是非易失性的,在通电时能即时工作,器件在通电序列中无需进行重构,信息是永久性编程的,信息的存储与保持不消耗电流,从而减小静态电流,降低功耗。器件不必携带通电系统引导程序的PROM,因而是一种高性能的单片解决方案。

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