Renesas Electronics Corp. נכנסה למערך השערים הניתנים לתכנות בשטח (FPGA) השוק עם הצגת התקנים בעלות נמוכה והספק במיוחד. משפחת ForgeFPGA תתמקד ביישומי צרכנים ו-IoT בנפח גבוה שצריכים רק כמויות קטנות של לוגיקה ניתנת לתכנות ביישומים הרגישים לעלות הללו.
התקני ForgeFPGA נותנים מענה ליישומים הדורשים פחות מ-5,000 שערים של לוגיקה, עם גדלים ראשוניים של התקנים של 1K ו-2K Look Up Tables (LUTs). רנסאס מצפה שהמכשירים הראשונים יספקו כוח המתנה של פחות מ-20 מיקרואמפר, שזה כמחצית מההספק של מכשירים מתחרים, לפי החברה.
כניסה לשוק ה-FPGA מתאימה לאסטרטגיית המוצר של רנסאס בכמה דרכים, אמר נתן ג'ון, מנהל בכיר בחטיבת איתותים מעורבים ברנסאס. "האחד, קו המוצרים החדש של FPGA יכול לשמש נתיב שדרוג עבור לקוחות קיימים המשתמשים במכשירי GreenPAK הניתנים לתכנות [שנרכשו באמצעות רכישת Dialog סמיקונדקטור], וצריך לתמוך בבעיות עיצוב הדורשות רמות גבוהות יותר של מורכבות לוגיקה דיגיטלית."
חלקים אלה יכולים גם להיות שימושיים מאוד ללקוחות כהרחבות לוגיות למערך העצום של MCUs של Renesas, הוא הוסיף. "אפילו עם הפורטפוליו הרחב של מכשירי MCU ש-Renesas מספקת, עדיין קורה לפעמים שהלקוח יכול למצוא מכשיר עם סט של תכונות חומרה שקרובות להתאמה לצרכי האפליקציה שלו, אבל חסרים אלמנטים מרכזיים. פתרון קטן ובעלות נמוכה למילוי הפונקציות החסרות יכול להרחיב את המשיכה של סל המוצרים הכולל של Renesas."
מכשירי ForgeFPGA צפויים לספק חיסכון משמעותי בעלויות לעומת חלופות אחרות, כולל עיצובים שאינם FPGA, עם מחיר נפח חזוי של הרבה מתחת ל-$0.50.
"יש סוג של בעיות יישומים שבהן ההקבלה המובנית ש-FPGAs יכולים לספק תניב פתרון אופטימלי", אמר ג'ון. "אחת הדרכים שבהן מהנדס יכול לתקוף את הבעיה היא להשתמש ב-MCU, אשר - אם הוא פועל מהר מספיק - יכול במקרים רבים לספק את אותה רמת פונקציונליות, אבל בדרך כלל עם עונש של צריכת חשמל גדולה משמעותית".
חלופה נוספת "לאותה בעיה היא רכישת חלקים המספקים פונקציות קבועות מובנות מראש, כגון התקן ממשק פרוטוקול, אשר - אם הוא יכול לעמוד בדרישות המערכת - יכול להיות פתרון טוב, אך ייתכן שלמכשיר אין את הגמישות כדי לענות על כל צורכי המערכת", הוסיף.
בנוסף לחיסכון בעלויות ורמת האינטגרציה הגבוהה, מכשירי ForgeFPGA צפויים לפתוח יישומים חדשים עבור FPGAs שבעבר לא יכלו לעצב אותם בגלל אילוצי עלויות.
ג'ון ציטט כמה דוגמאות ליישומים שיועילו מהשימוש ב-FPGA קטן, כולל להמרת פרוטוקול אותות. "אולי זה משהו פשוט כמו הפלט מא חיישן הוא ממשק טורי סטנדרטי אחד והמעבד במערכת תומך בממשק טורי אחר, ומכאן הצורך בהמרת פרוטוקול", אמר.
ה-FPGA יכול לשמש גם כדי לאסוף את האותות המגיעים מחיישנים מרובים ולהפוך אותם לזרם נתונים אחד הנכנס למעבד, אמר. "אחד האתגרים בתכנון המערכת שזה מדבר אליו הוא שיצרני MCU ו-SoC תמיד מנסים לספק את הממשקים הנכונים בדיוק במכשירים שלהם כדי לתמוך במגוון היישומים, אבל אי אפשר להשיג את המטרה הזו בכל המקרים."
רנסאס התייחס לאנליסט בתעשייה שאמר כי ה-FGPAs הנמוכים ימשכו חברות רבות שצריכות רק מעט היגיון שניתן לתכנות. "זה מרגש לראות חברה מבוססת סמיקונדקטור כמו הספק רנסאס התמודדות עם חלק משוק ה-FPGA שהתעלמו ממנו מזמן: רכיבי FPGA קטנים ובעלות נמוכה שלוגמים מיקרווואט במצב המתנה", אמר סטיב לייבסון, אנליסט ראשי, Tirias Research.
"לאחר שגרפה את יצרנית המכשירים הניתנים לתכנות Silego עם רכישת דיאלוג מוקדם יותר השנה, רנסאס נראה נחוש לחזור על ההצלחה הקודמת של Silego עם קו GreenPAK האולטרה-נמוך שלה של התקני אותות מעורבים הניתנים לתכנות וכלי עיצוב פשוטים במיוחד, הפעם בקו FPGA נמוך שיפנה לחברות רבות שרק צריכות קצת לוגיקה ניתנת לתכנות - אלף שערים בערך - כדי לבצע את העבודה במספר עצום של מוצרים כולל מיליארדי חיישנים משובצים והתקני IoT", אמר לייבסון.
משפחת ForgeFPGA פותחה על ידי אותה קבוצה שהציגה את התקני GreenPAK הניתנים לתכנות עם אותות מעורבים ב-Silego טכנולוגיה, שהיא כעת חלק מרנסאס הודות לרכישת רכישת Dialog Semiconductor. כמו קו GreenPAK, ה-FPGAs ישתמשו באותו מודל עסקי ותשתית, ויאפשרו למשתמשים להוריד את תוכנת הפיתוח בחינם ללא דמי רישיון.
התוכנה מציעה שני מצבי פיתוח, המכוונים למפתחי FPGA חדשים ומנוסים. "מצב מאקרוסל" משתמש בזרימת פיתוח מבוססת לכידה סכמטית, ו"מצב HDL" מספק סביבת Verilog מוכרת למפתחים מנוסים.
דוגמאות הנדסיות של ForgeFPGA זמינות כעת, יחד עם תוכנת עיצוב בטא וערכת פיתוח אב טיפוס. מכשיר ForgeFPGA 1K LUT הראשון צפוי להיות זמין בכמויות ייצור ברבעון השני של 2022. רנסאס גם מפתחת מספר שילובים מנצחים שיציגו את מכשירי ForgeFPGA עם התקני MCU משלימים, אנלוגיים, כוח ותזמון.
על Renesas Electronics America