logotypen
 
 

IN FOCUS

Suojaa datasi kunnolla

SSD-levyt tarjoavat luontaisesti korkean luotettavuuden kaikentyyppisiin sovelluksiin, aina aloitustason kuluttajalaitteista kriittisiin järjestelmiin. Asianmukaiset tietosuojamekanismit voivat maksimoida levyn käyttöiän toteuttamalla ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä tarpeen mukaan, kertoo Silicon Motion artikkelissaan.

Lue lisää...

Achronixin ohjelmoitavalla eFPGA-lohkolla voidaan ohjelmoitava logiikkarakenne toteuttaa ASIC-piirillä siten, että loppukäyttäjä pystyy sovittamaan tai päivittämään ASIC-piirinsä toimintoja kenttäasennuksen jälkeenkin. Tämän tyyppinen joustavuus lisää merkittävästi ASIC-piirien sovellusaluetta tukemalla niiden päivitettävyyttä muuttuvien standardien ja algoritmien mukaisiksi.

Artikkelin kirjoittaja Alok Sanghavi toimii tuotemarkkinointipäällikkönä Achronix Semiconductorissa.

Kun ASIC-piirejä suunnitellaan eFPGA-teknologialla, joudutaan käyttämään sekä ASIC- että FPGA-suunnittelutyökaluja ja tekniikoita. eFPGA-osan suunnittelu edellyttää validointia ennen suunnittelun lopullista valmistusta (tape-out), jotta voidaan varmistua, että ASIC- ja FPGA-osien suunnittelut ovat yhteensopivia ja täyttävät kaikki ajoitusvaatimukset.

Ajoitussuunnittelu on erityisen haastavaa, sillä eFPGA-rakenne voi käsittää hyvin suuren määrän erillisiä lohkoja erilaisten laitetoimintojen määrästä riippuen. Jokaisen noista suunnitteluista tulee toimia itsenäisesti jäljellä olevan ASIC-suunnittelun kanssa ja ajoitussuunnittelun voidaan todeta täsmäävän vain silloin, jos kaikki mahdolliset eFPGA-rakenteelle kohdistuvat suunnittelut täyttävät ajoitusvaatimukset.

Ilman huolellisesti mietittyä etenemisjärjestystä ajoituksen suunnittelu johtaa helposti umpikujaan. Tätä silmällä pitäen Achronix on kehittänyt metodologian, jossa kiinteästi ohjelmoitaviin ASIC-suunnittelun ominaisuuksiin yhdistyy eFPGA-suunnittelun ohjelmoitavissa olevat piirteet. Achronixin lähestymistavassa sekä staattinen ajoitusanalyysi että koko piirin ajoituksen simulointi helpottavat muutoin työlästä ja monimutkaista ajoituksen suunnittelua.

Rakenteellisena valintana eFPGA-liitännät

ASIC-suunnittelun sisällä eFPGA-rakenne voidaan toteuttaa minne tahansa, toisin sanoen yksittäiset eFPGA-portit voidaan yhdistää muihin ASIC-lohkoihin tai ulkoisten liitäntöjen puskureihin. On olemassa kaksi vaihtoehtoa yhdistää kukin eFPGA-lohkon tulo- ja lähtöliitäntä ASIC-suunnitteluun: liitännät voidaan joko rekisteröidä eFPGA-rajapintaan tai yhdistää suoraan eFPGA-rakenteeseen.

Kuva 1: Yksinkertainen ajoitusmoodi.

Kuva 2: Edistynyt ajoitusmoodi.

Kun eFPGA-rajapinnassa käytetään rekistereitä, ajoituksen suunnittelu helpottuu. ASIC-signaalit ajastetaan itsenäisesti rekisteriin ja eFPGA-signaalit ajastetaan itsenäisesti eFPGA-rakenteessa eFPGA I/O -rekisteriin. Tämän lähestymistavan seurauksena rekisteri lisää latenssikellojakson signaaleihin.

Ohittamalla eFPGA I/O -rekisterit eFPGA-liitännässä eliminoidaan ylimääräinen viivejakso. Ajoituksen suunnittelu kuitenkin vaikeutuu, sillä liitäntäpisteiden välinen signaalin ajoitusviive (timing arc) jakautuu sekä ASIC- että eFPGA-osan kesken. Tuloksena on että ASIC- ja eFPGA-osia ei voida ajastaa toisistaan riippumattomasti.

Tämän arkkitehtuurisen valinnan seurauksena kunkin signaalitien ajoituksen suunnittelussa voidaan soveltaa kahta lähestymistapaa, joita Achronix kutsuu yksinkertaiseksi ja edistyneeksi ajoitusmoodiksi. Kun käytetään I/O-rekisteriä, kyseessä on yksinkertainen ajoitusmoodi; kun rekisteri ohitetaan, kyseessä on edistynyt ajoitusmoodi. Yksinkertaisessa ajoitusmoodissa ASIC-työkaluilla tehdään ajoituksen suunnittelu ASIC-osassa ja ACE-työkaluilla eFPGA-osassa.

Edistyneessä ajoitusmoodissa on käytössä sekä ASIC- että eFPGA-työkalut. Achronixin toimittamat ohjelmakoodit ja apuvälineet automatisoivat tehtäviä, joita tarvitaan molempien työkalujen yhteensovittamisessa sekä ASIC- että eFPGA-osien ajoituksen suunnittelua varten. Seuraavassa keskitytään edistyneeseen ajoitusmoodiin, jossa strukturoimaton lähestymistapa voi aiheuttaa ongelmia.

Edistyneen ajoitusmoodin toteutussekvenssi

Sen sijaan että yksittäinen suunnittelija toteuttaisi sekä ASIC- että eFPGA-osien suunnittelun, on paljon todennäköisempää, että näiden osien suunnitteluun osallistuu useita suunnittelijoita tai tiimejä. Itse asiassa koko eFPGA-osan integrointiprosessi ASIC-osan kanssa pitää sisällään erilaisia rooleja erityisesti back-end-suunnittelua tekevän tiimin osalta, ja edistyneen ajoitussuunnittelun vaiheet voidaankin esittää kuvan 3 vuokaaviolla:

Kuva 3: Ajoituksen suunnittelu edistyneessä moodissa

Ensin back-end-suunnittelutiimi suorittaa staattisen ajoitusanalyysin (STA) koko suunnittelun osalta valittuja STA-työkaluja käyttäen.Tämän analyysin aikana käytetään valitun puolijohdetoimittajan ASIC.lib-tiedostoa. Erilliset ajot suoritetaan kullekin halutulle kellotusskenaariolle, jossa tavoitetaajuus on asetettu mahdollisimman haasteelliseksi.

Seuraavaksi tiimi määrittää Achronixin ohjelmistokoodia käyttäen ASIC- ja eFPGA-osat kustakin eFPGA-osaan tulevasta tai lähtevästä signaalista. Saatujen viiveiden perusteella määritetään rajoitteet ACE-työkaluille. Ilman näiden viiveiden hyödyntämistä ACE-työkalulla ei ole näkyvyyttä eFPGA-lohkon ulkopuolella olevaan ajoitukseen. Kyseisten viiveiden ansiosta ACE-työkalulla saadaan siis näkemys ajastuksesta eFPGA-lohkon ulkopuolelta käsin. Näin ollen ACE-työkalulla voidaan varmistaa oikea ajoitus. Jos ajoitus läpäisee jokaisen suunnittelun, on prosessi loppuun suoritettu. Jos ajoitus ei läpäise koko suunnittelua, yksi vaihtoehto on poistaa joitakin kombinaatiologiikan lohkoja viallisilta signaaliteiltä, ja käynnistää uudelleen vaiheesta yksi. Toinen vaihtoehto on palata vaiheeseen yksi ja joko nostaa tavoitetaajuutta entisestään tai lisätä jonkin verran vioittuneiden signaalien marginaalia.

ASIC- ja eFPGA-osien tehokas ajoituksen suunnittelu

Achronixin ajoitussuunnittelun metodologia tarjoaa suoraviivaisen tavan ajastaa sekä Speedcore sirun eFPGA- että ASIC-osat. Metodologia käyttää hyväksi sekä standardeja ASIC- että ACE-työkaluja. Prosessi mahdollistaa sekä staattisen ajoitusanalyysin että koko sirun ajastuksen simuloinnin. Ajastus voidaan varmistaa prosessin ja toimintapisteiden yli eri toimintatiloissa ja jopa monille eri suunnitteluille, jotka sijaitsevat eFPGA-osassa. Suunnittelutiimit voivat luottaa saatuihin tuloksiin heti, kun työkalut ilmaisevat, että ajoitusvaatimukset on saavutettu.

Tämä artikkeli on yhteenveto samaa aihetta käsittelevästä dokumentista.

Lisäksi eFPGA:n käyttö SoC-piireissä muuttaa loppukäyttäjän, suunnittelutiimin ja puolijohdetoimittajan välistä toimintamallia, mistä lisätietoa on luettavissa Achronixin blogissa: Who’s Who in the Zoo.

MORE NEWS

Kaapeli haastaa kuidun – suomalainen Teleste kehityksen kärjessä

Teleste ja VodafoneZiggo rakentavat ensimmäistä suuren mittakaavan DOCSIS 4.0 -verkkoa Euroopassa 1.8 GHz -taajuusteknologialla. Uusi ratkaisu tuo kaapeliverkoille kuituyhteyksien kaltaisen suorituskyvyn.

Tältä muistitikulta ei voi varastaa dataa

Kingston on julkaissut maailman ensimmäisen FIPS 140-3 Level 3 -sertifioidun ja TAA-yhteensopivan USB-muistitikun. Uusi IronKey D500S nostaa tietoturvan uudelle tasolle ja tekee luvattomasta pääsystä tallennettuun dataan käytännössä mahdotonta. Laite on suunniteltu erityisesti viranomaisille, puolustussektorille ja kaikille organisaatioille, jotka käsittelevät erittäin arkaluontoista tietoa.

Testaus vie kohti globaaleja 5G-verkkoja

Mittauslaitevalmistaja Anritsu on vahvistanut 3GPP Release 17 -standardin mukaiset NR NTN -testitapaukset 5G NR -mobiililaitteiden testausalustallaan ME7834NR. Testit on hyväksytty 3GPP:n RAN5-työryhmässä, joka vastaa radioteknologioiden testausmäärityksistä.

Kuivaelektrodilla kaksinkertainen kapasiteetti akkuun

Adelaiden yliopiston tutkijat ovat onnistuneet kehittämään uudenlaisen kuivaelektrodin sinkki-jodiakkuun, joka tuottaa yli kaksinkertaisen suorituskyvyn perinteisiin litiumioni- ja jodiakkuihin verrattuna. Kyseessä on merkittävä edistysaskel erityisesti uusiutuvan energian varastointiin ja sähköverkon tasapainottamiseen.

Merkittävä läpimurto kondensaattoreissa

Japanilainen Murata on saavuttanut merkittävän teknologisen läpimurron kondensaattoriteknologiassa. Yhtiö on käynnistänyt maailman ensimmäisen massatuotannon 47 mikrofaradin (μF) monikerroksisista keraamisista kondensaattoreista (MLCC) ultrakompaktissa 0402-tuuman koossa (1,0 × 0,5 mm).

NI yhdisti 14 instrumenttia opiskelijoiden mittauslaboratorioon

NI:n nykyään omistava Emerson on julkistanut uuden NI Digilent Analog Discovery Studio Max -laboratoriolaitteen, joka yhdistää peräti 14 mittaus- ja testausinstrumenttia yhteen kannettavaan yksikköön. Opetuskäyttöön suunniteltu laite on kehitetty helpottamaan elektroniikan ja mittaustekniikan opetusta sekä luokkahuoneessa että etäympäristöissä.

Samsung siirtymässä piihiiliakkuihin?

Samsung on tiettävästi ostanut yhdysvaltalaisen Group14 Technologiesin 4,5 miljardilla dollarilla. Kauppa viittaa vahvasti siihen, että yhtiö on vihdoin siirtymässä uuteen aikakauteen mobiililaitteiden akkuteknologiassa – kohti piihiiliakkuja.

Fold 7 on Samsungilta napakymppi

Samsung on esitellyt jo seitsemännen polven taivuteltavat Fold- ja Flip-mallinsa. Yhtiössä on nyt kuunneltu käyttäjiä tarkalla korvalla ja erityisesti Fold 7:ssa on tehty iso hyppäys eteenpäin. Aiempaa selvästi ohuempi laite on näytöltään leveämpi ja pitää sisällään lähes kaiken Galaxy S25 Ultran raudan. Tuloksena on mahdollisesti paras Android-laite koskaan. Toki myös Samsungin historian kallein älypuhelin.

Qt:n havittelema IAR tukee avointa Zephyriä

Suomalaisen Qt Groupin ostokohteena oleva ruotsalainen IAR laajentaa työkalutukeaan sulautettujen järjestelmien kehittäjille. Yhtiö ilmoitti tiistaina tarjoavansa täyden tuotantovalmiin tuen avoimen lähdekoodin Zephyr RTOS -käyttöjärjestelmälle osana IAR:n Arm-työkalupaketin versiota 9.70.

VTT vetämään EU:n kvanttiprosessorien valmistushanketta

Euroopan unioni on valinnut VTT:n koordinoimaan laajaa eurooppalaista hanketta, jonka tavoitteena on kehittää suprajohtavien kvanttiprosessorien valmistusteknologioita. SUPREME-pilottilinjaksi nimetty hanke tuo yhteen 23 huipputoimijaa kahdeksasta EU-maasta, ja sen on määrä käynnistyä vuoden 2026 alussa.

OnePlus Nord 5 on tehokas paluu juurille

OnePlussan Nord-mallisto on ollut alusta lähtien yrityksen vastaus niille käyttäjille, jotka kaipaavat huippuluokan ominaisuuksia, mutta ilman lippulaivahintaa. Uusi OnePlus Nord 5 jatkaa tätä perinnettä vakuuttavasti, ja tekee sen paikoin paremmin kuin kalliimmat kilpailijansa.

Älykäs sähköverkko vaatii äärimmäisen tarkkaa ajastusta

ETN - Technical articleÄärimmäiset sääilmiöt, uusiutuvan energian vaihteleva tuotanto ja kasvava energiankysyntä haastavat perinteiset sähköverkot ennennäkemättömällä tavalla. Vastaus tähän haasteeseen on älykäs sähköverkko – ja sen toimintavarmuuden ytimessä ovat SiTimen edistyneet MEMS-ajoitusratkaisut. Tässä artikkelissa pureudutaan siihen, miksi tarkka ajoitus on elintärkeää modernissa sähköinfrastruktuurissa.

Renesas tuo tekoälykiihdytyksen mikro-ohjaimiin

Renesas on esitellyt uuden RA8P1-mikro-ohjainperheen, joka määrittää uudelleen suorituskyvyn rajat mikro-ohjaimille. Uudet piirit yhdistävät 1 GHz:n Arm Cortex-M85 -prosessorin, 250 MHz:n Cortex-M33 -ytimen ja Arm Ethos-U55 -tekoälykiihdyttimen, mahdollistaen jopa 256 GOPS:n AI-suorituskyvyn – ensimmäistä kertaa MCU-luokassa.

Suunnittelijoille ohjeet uusien SMARC-korttien kehitykseen

Sulautettujen järjestelmien standardointiryhmä SGET on julkaissut uuden SMARC Design Guide v2.2 -suunnitteluoppaan, joka tarjoaa ajantasaiset ohjeet kehittäjille ja laitearkkitehdeille SMARC 2.2 -moduulien toteuttamiseen. Dokumentti täydentää elokuussa 2024 julkaistua SMARC 2.2 -standardia, jonka mukaisia korttimoduuleja on jo laajasti tarjolla eri valmistajilta.

Radiolaitedirektiivi uudistuu jo ensi kuussa – reitittimiin voi tulla päivityksiä

EU:n radiolaitedirektiivin (RED) uudet tietoturvavaatimukset astuvat voimaan elokuun alussa. Kyseessä on merkittävä muutos, joka vaikuttaa paitsi laitevalmistajiin myös teleoperaattoreihin ja jälleenmyyjiin. Uudet vaatimukset koskevat langattomia laitteita, jotka pystyvät yhdistymään internetiin, ja tavoitteena on parantaa verkkoturvallisuutta, suojata käyttäjän yksityisyyttä ja torjua petoksia.

Qt ostamassa ruotsalaisen IAR:n – merkittävä laajennus kehitystyökaluissa

Suomalainen ohjelmistotalo Qt Group on tehnyt julkisen ostotarjouksen ruotsalaisesta I.A.R. Systems Group AB:stä. Yrityskauppa on arvoltaan noin 2,3 miljardia Ruotsin kruunua ja vahvistaisi merkittävästi Qt:n asemaa sulautettujen järjestelmien kehitystyökalujen markkinoilla.

DisplayPort yrittää pitää kiinni PC-näytöistä

DisplayPort-standardi pyrkii säilyttämään asemansa PC- ja ammattinäyttömarkkinoilla, vaikka kuluttajapuolella HDMI jatkaa dominoivaa asemaansa. Viimeisin merkki tästä kamppailusta nähtiin, kun japanilainen mittauslaitevalmistaja Anritsu kertoi, että sen testausratkaisu DisplayPort 2.1 -laitteille on saanut VESA-sertifikaatin.

Tutkimus: sähköautolla kannattaa välillä kiihdyttää kunnolla

Uusi Stanfordin yliopiston tutkimus haastaa perinteisen käsityksen siitä, että sähköauton akun kestävyys olisi parhaimmillaan tasaisella, rauhallisella ajolla. Tulosten mukaan vaihteleva ajotyyli, johon sisältyy myös satunnaisia ripeitä kiihdytyksiä, voi pidentää akun käyttöikää jopa 38 prosentilla.

Ensi vuonna uusia älypuhelimia ostetaan 503 miljardilla dollarilla

Maailmanlaajuinen älypuhelinmyynti on nousemassa uuteen ennätykseen. Vuonna 2026 älypuhelimiin käytetään ensi kertaa yli 500 miljardia dollaria, mikä vastaa noin biljoonaa Yhdysvaltain dollaria, kertoo Betideas. Summa on suurempi kuin monen keskisuuren valtion bruttokansantuote.

Sinkkiakku on enää askeleen päässä kaupallistamisesta

Adelaiden yliopiston tutkijat ovat onnistuneet valmistamaan kuivamenetelmällä paksuja, itseään kannattelevia elektrodeja, jotka mahdollistavat jopa kaksinkertaisen suorituskyvyn verrattuna aiempiin sinkki- tai litiumioniakkujen jodikatodeihin. Lisäksi tutkijat lisäsivät elektrolyyttiin 1,3,5-trioksaania, joka muodostaa sinkin pinnalle suojaavan kalvon estäen dendriittien eli neulamaisen rakenteen muodostumisen.

Älykäs sähköverkko vaatii äärimmäisen tarkkaa ajastusta

ETN - Technical articleÄärimmäiset sääilmiöt, uusiutuvan energian vaihteleva tuotanto ja kasvava energiankysyntä haastavat perinteiset sähköverkot ennennäkemättömällä tavalla. Vastaus tähän haasteeseen on älykäs sähköverkko – ja sen toimintavarmuuden ytimessä ovat SiTimen edistyneet MEMS-ajoitusratkaisut. Tässä artikkelissa pureudutaan siihen, miksi tarkka ajoitus on elintärkeää modernissa sähköinfrastruktuurissa.

Lue lisää...

Onko tekoäly nyt uusin uhka tietoturvalle?

Tekoäly on tullut jäädäkseen – siitä ei ole epäilystäkään. Mutta mitä tapahtuu, kun siitä tulee myös kyberturvallisuuden suurin uhka?

Lue lisää...

LATEST NEWS

NEW PRODUCTS

 
 
article