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

Haittaohjelma yritti ensimmäistä kertaa manipuloida tekoälyä

Tietoturvayhtiö Check Point Research on paljastanut ensimmäisen dokumentoidun tapauksen, jossa haittaohjelma yritti harhauttaa tekoälyyn perustuvaa haittaohjelmatunnistusta käyttämällä niin sanottua prompt injection -tekniikkaa. Kyseessä on merkittävä käänne kyberuhkien kehityksessä: tekoäly ei ollut vain väline, vaan itse hyökkäyksen kohde.

Bosch kehitti maailman pienimmän hiukkasanturin

Bosch Sensortec on esitellyt maailman pienimmän hiukkasanturin, BMV080:n, joka mullistaa ilmanlaadun mittaamisen erityisesti kannettavissa ja IoT-laitteissa. Uutuusanturi tunnistaa tehokkaasti ilmassa leijuvia hiukkasia (PM2.5) ja mahdollistaa tarkan mittauksen aiempaa pienemmässä koossa ja alhaisemmalla energiankulutuksella.

VTT mukana kehittämässä Euroopan fotoniikkapiirejä

VTT on liittynyt mukaan eurooppalaiseen integroitujen fotoniikkapiirien PIXEurope-pilottilinjahankkeeseen, tuoden siihen oman vahvan osaamisensa paksun SOI-teknologian (silicon-on-insulator) saralla. EU:n Chips Act -sääntelyn tukema hanke investoi 400 miljoonaa euroa huipputeknologian kehitykseen, jolla rakennetaan pohjaa 6G:lle, tekoälylle, liikkumiseen, kuvantamiseen, anturiteknologiaan ja muihin vaativiin sovelluksiin.

Muisteista kasvaa 300 miljardin dollarin jättibisnes

Muistiteollisuus elää ennennäkemätöntä nousukautta. Vuonna 2024 alan globaalit tuotot nousivat jo 170 miljardiin dollariin, ja vuoden 2025 odotetaan rikkovan 200 miljardin rajan. Tavoite: 300 miljardia ennen vuosikymmenen loppua.

Siemens tuo tekoälyn kaikkiin piirisuunnittelun työkaluihinsa

Siemens Digital Industries Software on esitellyt tekoälyllä vahvistetun EDA-järjestelmänsä Design Automation Conference -tapahtumassa. Uuden järjestelmän myötä tekoäly otetaan käyttöön koko Siemensin piirisuunnittelun työkalukokonaisuudessa, se kattaa puolijohdesuunnittelun, piirilevyjen (PCB) suunnittelun ja järjestelmätason integroinnin.

PCIe 5.0 tulee datakeskusten tallennukseen

Tallennusteknologian siirtyminen PCIe 4.0:sta PCIe 5.0:aan on käynnissä, ja se tuo mukanaan huomattavan suorituskykyloikan: PCIe 5.0 -väylä tuplaa kaistanleveyden 32 gigatransferiin sekunnissa (GT/s) per kaista. Tämä kehitys on erityisen merkittävä datakeskuksille, joissa SSD-levyjen tiedonsiirtokyky vaikuttaa suoraan palvelinten ja erityisesti tekoälyyn ja laskentatehoon perustuvien järjestelmien suorituskykyyn.

Yleistyvä tekoäly tuo haasteita sulautettujen suunnitteluun

ETN - Technical articleTekoälyn yleistyminen kaikkien saataville asettaa uusia haasteita sulautettujen järjestelmien suunnittelijoille. Tämä koskee erityisesti verkon reunalla toimivia, koneoppimista (ML) hyödyntäviä IoT-sovelluksia. Niiden on toimittava hyvin tehokkaasti mahdollisimman alhaisella syöttövirralla sekä täytettävä prosessorien ja muistien vähimmäisvaatimukset.

Tässä alkuvuoden luetuimmat uutiset

Vuoden 2025 ensimmäiset kuukaudet ovat tuoneet esiin selkeitä teknologian ja arjen muutostrendejä, jotka kiinnostavat suomalaisia lukijoita. Turvallisuus, energiatehokkuus, älylaitteiden käyttö ja tulevaisuuden laiteratkaisut ovat nousseet voimakkaasti esiin sekä yksilön että yhteiskunnan tasolla. Kuluttajat haluavat nyt ymmärtää laitteidensa riskit, hyödyntää teknologian koko potentiaalia – ja tehdä entistä järkevämpiä valintoja arjessaan.

Luetuimmat: GPMI uhkaa HDMI:n asemaa

Kiinassa on esitelty uusi monikäyttöinen kaapelistandardi, joka saattaa horjuttaa HDMI:n, DisplayPortin ja Thunderboltin asemaa. Yli 50 kiinalaisen teknologiajätin muodostama Shenzhen 8K UHD Video Industry Cooperation Alliance on kehittänyt General Purpose Media Interface -standardin (GPMI), jonka tekniset ominaisuudet tekevät siitä varteenotettavan kilpailijan nykypäivän yleisimmille liitännöille.

Luetuimmat: Näin sähköauton akun elinikä kasvaa 19-kertaiseksi

Korelaisten POSTECHin (Pohang University of Science and Technology) ja Sungkyunkwanin yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan pidentää sähköautojen litiumioniakkujen käyttöikää jopa 19-kertaiseksi – ilman uusia materiaaleja tai teknologioita. Ratkaisu on yksinkertainen: siinä pitää välttää akun täydellistä tyhjentämistä.

Luetuimmat: Tämän takia litium-nikkeliakut hajoavat

Dallasin Texasin yliopiston (UTD) tutkijat ovat löytäneet syyn, miksi litium-nikkelioksidi (LiNiO₂) -akut menettävät kestävyyttään ja rappeutuvat toistuvien lataussyklien aikana. Löydös voi avata tietä pitkäikäisemmille ja tehokkaammille akuille, jotka voisivat parantaa esimerkiksi sähköautojen ja älylaitteiden suorituskykyä.

Luetuimmat: Pian aurinkopaneeli tulee pakolliseksi

EU:n uusi rakennusten energiatehokkuusdirektiivi (EPBD) on nyt virallisesti hyväksytty ja aikataulutettu. Sen mukaan 31. joulukuuta 2029 jälkeen rakennusluvan saaneissa uusissa asuinrakennuksissa – mukaan lukien omakotitalot – on oltava soveltuvat aurinkoenergiajärjestelmät.

Luetuimmat: Bluetooth kannattaa aina sammuttaa älypuhelimesta

Bluetooth-yhteys on monelle arkipäiväinen apuväline langattomissa kuulokkeissa, kaiuttimissa tai paikannuslaitteissa. Harva kuitenkaan muistaa, että tämä näennäisesti harmiton toiminto voi kuluttaa akkua ja muodostaa merkittävän tietoturvariskin – erityisesti silloin, kun se on päällä turhaan.

Sudo vaihtuu Ubuntussa

Ubuntun takana oleva Canonical on ilmoittanut, että tulevassa Ubuntu 25.10 -versiossa perinteinen sudo korvataan uudella versiolla nimeltä sudo-rs. Tämä uusi komento on kirjoitettu Rust-ohjelmointikielellä ja se toimii lähes identtisesti vanhan sudon kanssa, mutta sen sisäinen toteutus on turvallisempi ja modernimpi.

Pian tietokoneesi tietää, oletko paikalla

STMicroelectronics on esitellyt uudenlaisen Human Presence Detection (HPD) -ratkaisun, joka yhdistää lentoaikaa mittaavia ToF- eli Time-of-Flight-antureita ja tekoälyä parantaakseen kannettavien tietokoneiden käyttökokemusta, akunkestoa ja turvallisuutta. Ratkaisu ei vaadi kameroita tai kuvien tallennusta.

WithSecure: telemetriatiedot tunnistavat 0-päiväuhkat tehokkaammin

Kyberturvallisuusyhtiö WithSecure on kehittänyt uuden, ennakoivan tavan tunnistaa nollapäivähaavoittuvuuksia hyödyntämällä päätelaitteiden käyttäytymistelemetriaa. Yrityksen mukaan kyseessä on merkittävä läpimurto, joka siirtää haavoittuvuuksien tunnistamisen reaktiivisesta mallista kohti ennakoivaa analytiikkaa – jopa ennen kuin haavoittuvuus on yleisesti tiedossa tai hyväksikäytetty.

Pian se vihdoin tapahtuu: Windows 11 nousee suosituimmaksi

Windows 11 on ennennäkemättömässä nousukiidossa. Vielä toukokuussa Windows 10 hallitsi selvästi maailmanlaajuista käyttöjärjestelmämarkkinaa, mutta tuoreimmat tilastot kertovat selkeästä käänteestä: Windows 11 on ohittamassa edeltäjänsä – mahdollisesti jo kesäkuun aikana.

Suunnittele RISC-V-piiri muutamassa minuutissa

Piirisuunnittelu, joka perinteisesti vie kuukausia ja vaatii monen hengen asiantuntijatiimin, voi nyt onnistua minuuteissa yksittäiseltä suunnittelijalta. Intialainen startup InCore Semiconductors on esitellyt SoC Generator -alustan, joka automatisoi järjestelmä- eli SoC- piirien suunnittelun ennennäkemättömällä tavalla.

Rakettitiede lentää onnistuneilla rekrytoinneilla

Helsinkiläinen ohjelmistokehitykseen erikoistunut IT-yhtiö Rakettitiede jatkoi kannattavaa kasvuaan viime vuonna. - Olemme onnistuneet rekrytoimaan kokeneita osaajia ja tarjoamaan heille juuri oikeanlaisia toimeksiantoja, sanoo toimitusjohtaja Juha Huttunen.

Maailman ensimmäinen lisälaitesovitin, joka säilyttää IP65-luokituksen

Sotilaskäytössä kentällä tarvitaan IP65-luokitusta – eli täyttä suojaa pölyä ja roiskevettä vastaan – jotta laitteet kestävät vaativissa ja vaihtelevissa olosuhteissa. Mutta entä jos laitteeseen täytyy liittää lisälaitteita, kuten radiot, LAN-verkot tai muut kenttävarusteet? Usein suojaus menetetään heti, kun portit avataan. Panasonic on ratkaissut tämän ongelman esittelemällä maailman ensimmäisen lisälaitesovittimen, joka säilyttää IP65-luokituksen myös käytön aikana.

Yleistyvä tekoäly tuo haasteita sulautettujen suunnitteluun

ETN - Technical articleTekoälyn yleistyminen kaikkien saataville asettaa uusia haasteita sulautettujen järjestelmien suunnittelijoille. Tämä koskee erityisesti verkon reunalla toimivia, koneoppimista (ML) hyödyntäviä IoT-sovelluksia. Niiden on toimittava hyvin tehokkaasti mahdollisimman alhaisella syöttövirralla sekä täytettävä prosessorien ja muistien vähimmäisvaatimukset.

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