وبلاگ شرکت در مورد لایه تامین FPGA با کارایی بالا سری iCE40 HX: HX1K, HX4K, HX8K

شبکه تغذیه iCE40 سری HX FPGA با عملکرد بالا:HX1K,HX4K,HX8K

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.یک توزیع کننده شناخته شده در سطح جهانی از قطعات الکترونیکی، متخصص در ارائه طیف گسترده ای از قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا و مجمعات است. با سالها تجربه در صنعت،یک مخزن بیش از 2 میلیون SKU و یک شبکه زنجیره تامین بین المللی، این شرکت یک سرویس خرید "یک توقف" را برای تغییر محصولات به مشتریان در صنایع مختلف ارائه می دهد.

مزایایی که از خدمات دریافت می کنید

موجودی 2 میلیون SKU، تضمین پاسخ سریع به تقاضا

زمان تحویل بسیار کوتاه 1 ⁄ 3 روز

استراتژی قیمت گذاری بسیار رقابتی

100% گارانتی محصول اصیل

گواهینامه سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001:2014

سیستم خدمات پس از فروش جامع

I. موقعیت کلی هسته و مزایای اصلی عمومی FPGAs سری iCE40 HX

متفاوت از سری LP (قدرت پایین) در همان خانواده، سری Lattice iCE40 HX بر روی محاسبات با عملکرد بالا متمرکز است.قابلیت های نزدیک شدن زمان با سرعت بالا و قابلیت های درایو رابط پهنای باند بالادر حالی که با حفظ ویژگی های ذاتی سری iCE40 از کوچک سازی، پیکربندی غیر قابل تغییر و مصرف انرژی ایستاتیک کم،اولویت بهینه سازی سرعت کار واحد های منطقی اصلی است.، دقت کنترل ساعت حلقه های قفل شده فاز (PLL) و عملکرد درایو با سرعت بالا از رابط های I / O. در مقایسه با دستگاه های نسل قبلی سری iCE65 ،سرعت عملیاتی کلی بیش از 80 درصد افزایش یافته است، ارائه یک مزیت دوگانه از هر دو یک جهش قابل توجهی در عملکرد و مصرف قدرت کنترل شده و هزینه.فرآیند تولید انبوه CMOS 40nm، ارائه تولید پایدار و قابل اعتماد و یک زنجیره تامین به خوبی ذخیره شده. آنها برای سناریوهای کاربردی متنوع، از جمله تولید انبوه حجم بالا در الکترونیک مصرفی مناسب هستند،عملکرد پایدار طولانی مدت در تجهیزات صنعتی، و کنترل کمکی سبک در کاربردهای خودرو.

از نظر پیکربندی عمومی سخت افزار، کل سری iCE40 HX به صورت استاندارد با سه ماژول سخت افزار اصلی ارائه می شود: RAM بلوک جاسازی شده (EBR) ،حافظه پیکربندی غیر قابل فرار (NVCM) و حلقه قفل فاز با دقت بالا (PLL)این امکان می دهد پیکربندی مستقل، بوت اپ، تقسیم ساعت و کنترل ضرب بدون نیاز به حافظه خارجی یا تراشه های ساعت،ساده سازی قابل توجهی از طراحی مدارهای محیطی و کاهش پیچیدگی طرح و مسیر PCBعلاوه بر این، تراشه هسته های ارتباطی I2C و SPI را یکپارچه می کند.پشتیبانی از پیکربندی انعطاف پذیر دستگاه آنلاین و ارتقاء نرم افزار از طریق رابط SPIاین قابلیت با رابط های اصلی نمایش با وضوح بالا و انتقال تصویر مانند RGB، 7:1 LVDS، MIPI DPI/DBI،و سایر رابط های اصلی نمایش و انتقال تصویر با وضوح بالاI/O دیفرانسیل کم سوئیچ قابل برنامه ریزی از انتقال سیگنال دیفرانسیل با سرعت بالا پشتیبانی می کند، در حالی که مدار I/O دارای یک عملکرد پویا برای کنترل دقیق مصرف برق است.که آن را برای دستگاه های قابل حمل با باتری و تجهیزات صنعتی که نیاز به منبع برق مداوم دارند مناسب می کندعلاوه بر این، تمام سری ارائه می دهد انواع فشرده، گزینه های بسته بندی کم هزینه با یک طرح بندی پین ساده و حداقل نیاز به فضای هیئت مدیره،که آن را به طور کامل برای نیازهای طراحی دستگاه های مجزا مجزا مجزا مناسب می کند.

II. توضیح دقیق از ویژگی های اصلی و کاربردهای ایده آل برای سه مدل خاص

1. iCE40 HX1K: سطح ورودی، ارزش بالا برای پول؛ انتخاب ترجیحی برای کنترل منطقی سبک وزن

به عنوان مدل سطح ورودی در سری HX، iCE40 HX1K دارای 1280 سلول منطق هسته ای است. با پیکربندی سخت افزاری ساده و عملی و هزینه های خرید پایین،این بهترین ارزش برای پول برای طرح های منطقی قابل برنامه ریزی با نیازهای منابع متوسط ارائه می دهداین مدل طیف گسترده ای از گزینه های بسته بندی را ارائه می دهد، از جمله بسته های فشرده مانند VQ100 و CB132.توسعه سخت افزار می تواند به سرعت بدون نیاز به طراحی پیچیده منبع برق یا بهینه سازی مسیر انجام شوداین تراشه دارای پین های I / O با جریان بالا است که می تواند به طور مستقیم وسایل محیطی مانند چراغ های رنگی RGB و شاخص های LED سفید را هدایت کند ، که نیاز به تراشه های راننده اضافی را از بین می برد.این باعث می شود آن را ایده آل برای توسعه توابع اساسی مانند کنترل نور، دکمه باز کردن، تبدیل سطح و گسترش ساده I / O.

در کاربردهای عملی، HX1K نیازی به محدودیت های زمان بندی پیچیده یا کامپایل منطقی ندارد، که منجر به چرخه توسعه کوتاه و دشواری کم عیب یابی می شود.به خصوص براي وزن سبک مناسب است، سناریوهای کم پیچیدگی مانند آموزش مقدماتی توسعه FPGA، گسترش عملکرد ساده در الکترونیک مصرفی، جذب سیگنال و پردازش اولیه برای سنسورهای خانه هوشمند،تخته های کنترل الکترونیکی اسباب بازی کوچکبرای پروژه هایی که فقط نیاز به جایگزینی دروازه های منطقی سنتی و ساده سازی بار بر روی دستگاه های حاشیه ای میکروکنترلر دارند.یا به دست آوردن تراز زمان بندی دیجیتال اساسی، HX1K به طور کامل نیازهای اصلی را برآورده می کند. این امکان را برای سفارشی سازی انعطاف پذیر منطق قابل برنامه ریزی با هزینه سخت افزاری بسیار کم فراهم می کند.از بین بردن مسئله افزوده شدن منابع و ضایعات مرتبط با FPGAs پیشرفته.

2. iCE40 HX4K: یک مدل متوازن و همه جانبه در محدوده متوسط و پایه اصلی برای منطق برنامه ریزی قابل نصب استاندارد

iCE40 HX4K مدل متوازن متوسط در این سری است که مجهز به 3،520 سلول منطقی است. در مقایسه با HX1K، قدرت پردازش منطقی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.در حالی که ظرفیت RAM بلوکی جاسازی شده و تعداد رابط های I/O به همین ترتیب گسترش یافته استاین یک تعادل عالی بین عملکرد و هزینه را ایجاد می کند، که آن را به مدل تولید انبوه اصلی برای پروژه های منطقی برنامه ریزی شده تجاری تبدیل می کند.این مدل ویژگی های بهینه سازی عملکرد کنورژن زمان و پشتیبانی از استاندارد سرعت بالا مطابقت زمان سیگنال. PLL با عملکرد بالا استاندارد آن امکان ضرب دقیق ساعت، تقسیم و تنظیم فاز،به طور کامل نیازهای ارتباطات و کنترل زمان بندی همزمان را در میان رابط های محیطی متوسط سرعت مختلف برآورده می کنداین نرم افزار با پروتکل های ارتباطی استاندارد مانند SPI، I2C و UART سازگار است، در حالی که همچنین از درایورهای رابط صفحه نمایش با وضوح بالا پشتیبانی می کند.

هسته HX4K برای برنامه های کاربردی با پیچیدگی متوسط مناسب است، که سناریوهای مانند پیش پردازش در زمان واقعی و فیلتر کردن سر و صدا از داده های سنسور صنعتی را پوشش می دهد.تبدیل رابط صفحه نمایش لمسی و تجزیه و تحلیل سیگنال در الکترونیک مصرفی، درایورهای صفحه نمایش کوچک با وضوح بالا برای دستگاه های قابل حمل، تبدیل لینک داده برای دروازه های IoT، زمان بندی کنترل سرعت موتور ساده،و سازگاری اتوبوس ارتباطی چند تراشه در سیستم های جاسازی شدهآن را به مشکلات HX1K، به ویژه منابع منطقی ناکافی و عدم توانایی پشتیبانی از پردازش داده در مقیاس متوسط، در حالی که از مشکلات HX8K اجتناب می کند،مانند هزینه های بالا و افزوده شدن منابعآن مناسب برای پروژه های تولید انبوه تجاری حجم بالا، تعادل انعطاف پذیری توسعه، ثبات عملیاتی و بهره وری هزینه تولید انبوه است.

3. iCE40 HX8K: مدل پرچمدار با عملکرد بالا، اختصاص داده شده به پردازش داده های با سرعت بالا و تصویر با وضوح بالا

iCE40 HX8K مدل پرچمدار با عملکرد بالا در سری iCE40 HX است. مجهز به 7,680 واحد منطقی سطح بالا، دو حلقه فاز قفل با دقت بالا و RAM بلوکی گنجایش بزرگ،و حداکثر عملکرد رابط I/O فرقی با سرعت بالا، بهترین قابلیت محاسباتی، پهنای باند رابط و دقت کنترل زمان را از بین سه مدل ارائه می دهد.سناریوهای پردازش داده در زمان واقعی و با سرعت بالااین تراشه از انتقال موازی سیگنال های فرقی چندگانه با سرعت بالا پشتیبانی می کند و به طور قابل اعتماد از ضبط ویدیو با وضوح بالا، پردازش تصویر، مقیاس بندی تصویر و تبدیل فرمت پشتیبانی می کند.این با تجزیه و تحلیل و رانندگی با سرعت بالا سازگار است، پروتکل های رابط تصویر با وضوح بالا مانند LVDS و MIPI، و دارای قابلیت های هماهنگی چند ساعت عالی است،امکان مدیریت همزمان چندین دستگاه فرعی با سرعت بالا که به طور موازی کار می کنند.

HX8K در درجه اول برای تجهیزات تجسم ورودی پیشرفته، بازرسی دید صنعتی با وضوح بالا و کنترل کمکی، ترمینال های نمایش قابل حمل با وضوح بالا،جمع آوری اطلاعات با سرعت بالا و انتقال در زمان واقعیبرای پروژه های پیچیده ای که نیاز به عملیات منطق در مقیاس بزرگ دارند،ذخیره سازی داده های حجم بالا، اتصال های بین المللی با سرعت بالا و کنترل هماهنگ در زمان واقعی چندین دستگاه محیطی، HX8K، با منابع منطقی فراوان و پیکربندی سخت افزاری قوی،امکان اجرای کامل قابلیت ها را بدون نیاز به ساده سازی معماری طراحی فراهم می کندعلاوه بر این، با استفاده از تکنولوژی فرآیند 40nm پیشرفته Lattice، مصرف برق قابل کنترل را حتی در حالت عملکرد بالا حفظ می کند.جلوگیری از مسائل مانند تولید گرما بیش از حد یا مصرف برق بیش از مشخصات، در نتیجه نیازهای تجهیزات صنعتی و پیشرفته مصرفی طراحی شده برای کار مداوم طولانی مدت را برآورده می کند.

III. خلاصه اصول اساسی برای انتخاب مدل های سری iCE40 HX

در هنگام انتخاب یک FPGA سری Lattice iCE40 HX برای پروژه های واقعی، چهار اصل اصلی که باید دنبال شود عبارتند از: تطبیق الزامات، از بین بردن افزوده، اولویت بندی هزینه،و اطمینان از مناسب بودن عملکردنیازی نیست که به طور کورکورانه مدل های پیشرفته ای را انتخاب کنید که هزینه های پروژه را افزایش می دهد.همچنین نباید مدل های سطح ابتدایی انتخاب شوند که منجر به منابع منطقی ناکافی و عدم توانایی در اجرای توابع مورد نیاز می شوند.برای پروژه هایی که فقط نیاز به گسترش I/O اساسی، کنترل منطقی ساده، یا آموزش و توسعه سطح ابتدایی دارند، HX1K باید برای به حداقل رساندن هزینه های سخت افزاری اولویت داشته باشد.برای پروژه های تولید انبوه استاندارد که شامل کنترل زمان بندی متداول است، تبدیل رابط و پیش پردازش داده متوسط، HX4K انتخاب ترجیح داده شده است، ارائه تعادل بهینه بین عملکرد و هزینه؛ برای پیچیدگی بالا،سناریوهای پیشرفته مانند پردازش تصویر با وضوح بالا، انتقال داده با سرعت بالا و کنترل هماهنگ پیچیده از دستگاه های محیطی متعدد، HX8K برای اطمینان از عملکرد بالا، عملکرد پایدار و اجرای کامل تمام توابع ضروری است.اکوسیستم های توسعه نرم افزار و سخت افزار برای هر سه مدل کاملا متحد هستند. ابزار توسعه،جریان های کار کامپایل و مشخصات طراحی مدار محیطی در سراسر طیف رایج هستندپس از انتخاب یک مدل، نیازی به سازگاری مجدد با محیط توسعه وجود ندارد؛ تکرار پروژه و ارتقاء فقط نیاز به تعویض تراشه ها در همان سری دارد.این به طور قابل توجهی کاهش هزینه های مرتبط با تکرار محصول و بازبینی سخت افزار، که آن را به بهترین راه حل طبقه بندی شده برای طراحی منطق قابل برنامه ریزی FPGA در مقیاس کوچک تا متوسط تبدیل می کند.