采用RISC-V内核的FPGA有何特色?

2017-01-10 00:18:15 来源:EEFOCUS
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嵌入式系统架构主要分为三类:通用MCU(微处理器)、FPGA(现场可编程门阵列)和专用SoC(系统芯片)。这三类平台各擅胜场,专用SoC对特定应用做了专门优化,成本低、性能高、开发快,但只适用于量大、功能相对固定的应用;通用MCU适应性更广,成本比专用SoC要高,是如今嵌入式终端市场的主流平台;FPGA是这三者中适应性最强的, 通常来说成本也最高,以往只有少量多样的终端市场考虑采用FPGA。

 

不过,近年来不少FPGA厂商开始在嵌入式应用上重点投入, 纷纷推出低成本FPGA方案,以试图在嵌入式市场获得一席之地。近日,美高森美公司(Microsemi Corporation)推出业界首个基于开源处理器架构RISC-V内核的FPGA系列产品,即IGLOO2 FPGA、SmartFusion2 SoC FPGA或RTG4 FPGA。完全开源的RV32IM RISC-V内核采用开放式指令集架构(ISA),通过许可的BSD授权,具备全面可移植性,而且由于开发人员可以查看RISC-V的所有源码,因此安全性更高,再加上美高森美产品一向出色的功耗与可靠性指标,非常适合现在嵌入式应用对于平台架构的要求。

 

那么,相比MCU或者集成其他商用处理器内核的FPGA产品,美高森美采用RISC-V内核的该系列产品有哪些特色呢?美高森美SoC FPGA营销总监Ted Marena接受了与非网采访,向读者详细讲述了这一系列FPGA的优势。

 

美高森美SoC FPGA营销总监Ted Marena


Ted Marena表示,集成RISC-V内核的FPGA的特色主要是在开放性、可移植性和设计灵活性方面表现更好。


Ted指出,RISC-V内核特别适合高效的设计实现,开发人员可以根据应用需求灵活裁剪。如今RISC-V指令集已经固定,全部RISC-V指令不超过50个,因此RISC-V内核面积更小,从而使得整体芯片成本更低,内核越小,相应的功耗也就越低。


相比MCU或集成商用处理器内核的FPGA,RISC-V内核的FPGA最大的优势之一就是可移植性。采用FPGA来开发新应用能够快速上市,如果该应用成熟以后有足够多的量,那么可以将FPGA改为专用芯片来降低成本。采用ARM核就没这么方便,不支付一笔价格不菲的工程费用和专利费是无法动工的。

 

RISC-V的开放性也是一大优点。采用ARM等封闭式架构内核的平台,开发人员看不到源代码,所以无法了解门级电路设计细节。但RISC-V的用户可以查看内核的所有细节,可以检查每一行代码以确定系统的安全,甚至根据需要定制化自己的安全模块。

 

IGLOO2 FPGA框架

 

在最后,Ted表示,虽然RISC-V内核很新,但美高森美已经为该系列产品准备了完整的工具链和整体开发环境,以方便工程师上手,这些工具包括RTL级开发工具Libero和软件开发环境Soft Console,如今,这些工具都可以从美高森美的网站上去下载。

 

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