在赛灵思2008可编程解决方案中国巡演上，赛灵思和其合作伙伴提供了多种技术应用方面的讲座，涉及到了开发人员关注的FPGA功耗、存储器接口解决方案、DSP与嵌入式开发等众多热点课题，同时涉及到了数字显示、手持式设备、监控、广播、医疗等多个热门领域，给参加研讨会的朋友们提供了多种多样的选择。以下是我所关注的几场研讨会小结。
最低功耗解决方案背后的技术：
功耗问题是选择FPGA产品的四个重要指标（性能、功耗、成本、开发周期）之一，功耗控制已成为许多应用领域的关键技术。降低功耗可以给我们带来很多好处，比如可以改进系统的可靠性、降低电源部分的设计复杂度、减少芯片的发热量、节约电能等，这些益处使设计者及用户节约了成本。
Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA采用了属于第四代的65纳米技术生产，在控制功耗方面有着出色的表现。该系列的FPGA在体系结构上的创新，使其比上代产品大幅度的降低了功耗，提高了性能。Spartan-3系列FPGA是Xilinx提供给用户的低成本选择，该系列的一些芯片内置了待机与休眠两种模式，极大的降低了系统功耗。在降低芯片功耗的同时，Xilinx还提供给我们了XPower Estimator（XPE）和XPower Analyzer（XPA）两种软件来帮助开发人员进行系统的功耗分析。
利用Xilinx Virtex和Spartan™ FPGA实现低成本高性能存储接口设计：
目前的FPGA设计上普遍采用非易失性的Flash或PROM来存储系统配置和软件代码，采用DRAM或SRAM等易失性存储器件来做数据缓存，存储器与FPGA芯片的接口性能在很大程度上影响着系统的整体性能，Xilinx为大家提供了高效的存储器接口设计支持。
在存储器接口设计的时候，我们通常会遇到物理层的数据读写时序问题、控制逻辑设计、功能仿真与系统集成、系统级设计与硬件验证等方面的问题，Xilinx在很多方面给我们提供了解决这些问题的便捷，比如在FPGA芯片上集成了自适应的时钟校准功能、Memory Interface Generator（MIG）software和EDK software for Embedded applications等软件工具，另外Xilinx还提供了很多现成的硬件参考设计。
Xilinx安全解决方案：
知识产权保护一直是IC和IP设计领域里的重要课题，世界上很多企业每年都会因为知识产权被侵害而受到巨大的经济损失。FPGA的特性使得开发者的设计很容易被复制，“If you can make it，they can fake it”，David Femyhough发出这样的感慨就不足为奇了，保护开发企业的知识产权迫在眉睫。Xilinx在这方面也给我们提供了有效的帮助。
Xilinx为其不同档次的FPGA芯片提供了多样的安全保护方案。比较有特色的当属Spartan-3A上面采用的设备DNA技术，该技术可以有效的防止芯片被克隆或未授权使用。设备DNA技术的原理是这样的，在芯片出厂前由生产工厂在片内设置一个只读且唯一的57比特长序列号，可以让设计者将自己设计与该序列号关联的加密算法，这个算法基本上是一个算术方程式，它规定如何提取设备DNA，并创建一个结果。此结果可以存储在任何地方，如外部存储器或Flash中。该算法是安全性的秘密所在，因为只有设计师才知道它。尽管它存储在FPGA上，但在旁观者看来，这只是一部分比特流。它的验证方式是这样的，当上电后，FPGA进行正常配置。一旦配置完成，FPGA应用程序便包括了批准已授权设计在相关芯片上运行的电路。验证算法将读取设备DNA和工厂预设Flash ID，然后生成一个主动授权代码，并将此授权代码与Flash用户字段中存储的预生成授权代码进行比较。如果两个代码相等，则器件通过认证。否则，器件属非法而无法获得授权。
使用 The MathWorks Simulink 和 Xilinx System Generator 基于模型的设计：
这个讲座给我们大家介绍了一种新的电子系统设计模式——基于模型的设计。传统的设计流程是这样的，首先提出设计要求，形成设计计划书等文本，然后进行电路的物理设计，软件的编写调试，最后进行功能验证，这个过程的问题在于发现设计错误比较缓慢。基于模型的设计流程是这样的，应用现有的或易于设计的简单模块组合出所需要的功能，边设计边测试，软件代码自动生成，最后进行系统仿真，产生所需要的效果。这种方式提高了设计效率和质量，可以及早的发现设计中存在的错误等问题，便于及时修改测试，节约设计成本。
这种设计方式可以很方便的在MathWorks公司的Matlab和Simulink软件中实现，并且可以直接生成所需要的HDL代码。目前有很多企业采用了这种设计方法及MathWorks公司的软件，比较知名的有韩国的三星电子、日本的尼桑公司、德国的奔驰公司等等。
中科院 李彦
