Renesas ForgeFPGA – FPGA ราคา 16฿ พร้อมเครื่องมือพัฒนาฟรี Yosys

Renesas ผู้ผลิตชิปเฉพาะทางจากญี่ปุ่นเปิดตัว ForgeFPGA ชิปตระกูล FPGA ที่ใช้พลังงานต่ำ ราคาประหยัด ซึ่งมีราคาเริ่มต้น 0.50  (~16฿) ต่อชิปเมื่อซื้อปริมาณมาก, หลังจากการเข้าซื้อกิจการ Dialog Semiconductors เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา ซึ่งก่อนหน้านี้ได้เปิดตัวอุปกรณ์สัญญาณผสมแบบตั้งโปรแกรม GreenPAK

Renesas Electronics ระบุว่ากระแสไฟในโหมดสแตนด์บายของ FPGA นั้นน้อยกว่า 20uA ซึ่งกินไฟเพียงครึ่งเดียวของ FPGA ของคู่แข่ง ราคาที่ต่ำกว่าจะทำให้ FPGA นี้นำกลับมาใช้ใหม่ในตลาดใหม่และผลิตภัณฑ์ IoT ได้ นอกจากนี้ เครื่องมือที่เกี่ยวข้องกับ FPGA ของ Renesas Electronics ยังให้บริการฟรี และไม่จำเป็นต้องขอรับหรือติดตั้งใบอนุญาตใดๆ

ข้อมูลสเปคทั้งหมดยังไม่ข้อมูลที่สมบูรณ์ แต่ ForgeFPGA Family จะให้บริการแอปพลิเคชันที่ต้องใช้ลอจิกเกทน้อยกว่า 5,000 ตัว โดยมีขนาดอุปกรณ์เริ่มต้นที่  1,000 และ 2,000 Look Up Tables  (LUT) และดังที่ได้กล่าวมาแล้วจะทำงานที่พลังงานต่ำมาก ในโหมดสแตนด์บายของผลิตภัณฑ์ชุดแรกคาดว่าจะกินกระแสไฟน้อยกว่า 20 ไมโครแอมแปร์, ForgeFPGA คาดว่าจะตั้งเป้าหมายไปที่ตลาดเดียวกันกับ GreenPAK ซึ่งจะใช้ในเซ็นเซอร์แบบฝังตัวและอุปกรณ์ IoT

ใความแตกต่างก็คือ Forge FPGA นั้นแตกต่างจากผู้จำหน่าย FPGA อื่นๆ ส่วนใหญ่ เครื่องมือการพัฒนาของ Renesas Electronics จะให้บริการฟรีโดยสมบูรณ์และไม่ต้องติดตั้งคีย์ใบอนุญาต (license keys)ให้ยุ่งยาก “Go Configure Software Hub” จะช่วยให้วิศวกรสามารถทำงานเกี่ยวกับการออกแบบ FPGA โดยขึ้นอยู่กับระดับประสบการณ์ ซอฟต์แวร์นี้มีโหมดการพัฒนาสองโหมดเพื่อตอบสนองความต้องการของนักพัฒนา FPGA ทั้งเก่าและใหม่ ได้แก่:

• “โหมด HDL” สำหรับนักออกแบบ FPGA  ที่มีประสบการณ์
• “โหมด Macro-cell ” ตามการจับภาพแผนผังของกระบวนการพัฒนา

สามารถใช้ศูนย์ซอฟต์แวร์เพื่อเริ่มโปรแกรม GreenPAK Designer และ ForgeFPGA Workshop ได้ แต่โปรแกรมหลัง (ดังแสดงในภาพหน้าจอด้านล่าง) ดูเหมือนว่าจะขึ้นอยู่กับ Yosys Open Synthesis Suite ซึ่งมีโค้ดอยู่บน Github

คุณสามารถลองใช้รุ่นเบต้าได้ทันทีหลังจากลงทะเบียน ซอฟต์แวร์สามารถทำงานบน Windows 7 / 8.1 / 10 32- / 64- บิต, macOS v10.13 หรือสูงกว่า, Ubuntu 18.04/20.04 64- บิตและ Debian 10/11 / การทดสอบ บน 32/64 บิต และคุณไม่จำเป็นต้องใช้ขุมพลังในการพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับ FPGA ระดับล่างนี้ เนื่องจากข้อกำหนดขั้นต่ำของฮาร์ดแวร์นั้นรวมถึงโปรเซสเซอร์ 2,500 MHz, RAM อย่างน้อย 512MB, RAM การ์ดแสดงผล 128MB และพื้นที่ว่างในฮาร์ดดิสก์ 750MB . โปรดทราบว่าพวกเขาจะให้ลิงก์ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์โดยตรง ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องแชร์อีเมลที่ทำงานเพื่อรับลิงก์ดาวน์โหลด

เนื่องจากบางแพ็คเกจหายไปจากระบบ Ubuntu 20.04 ของฉัน ฉันต้องติดตั้งดังนี้:

ข่าวดีก็คือเราสามารถหาข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับ Forge FPGA ตัวแรกในซอฟต์แวร์ของ Renesas Electronics SLG47910V FPGA ได้ ซอฟต์แวร์มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• อาร์เรย์ลอจิกหนาแน่น
  • เทียบเท่ากับ LUT 4 บิต 900 ตัว
  • 1.8 k DFFs
  • หน่วยความจำแบบกระจาย 5 kb
  • RAM 32 kb
  • กำหนดค่าได้ผ่านอินเทอร์เฟซ NVM และ/หรือ SPI
• ออสซิลเลเตอร์ความถี่สูง 50 MHz
  • โหมดพลังงานต่ำ 3.41 MHz
• Phase-locked Loop (PLL) – อินพุตจากแหล่งภายนอกหรือออสซิลเลเตอร์ภายใน
• พาวเวอร์ซัพพลาย
  • VDDIO: 1.71 V ถึง 3.6 V;
  • VDDCore: 1.1 V ± 10%;
• รีเซ็ต/การเปิดเครื่อง (POR)

ฉันจำได้ว่าฉันใช้ CLPD ในผลิตภัณฑ์เมื่อหลายปีก่อนเพื่อจำลองเครื่องอ่านการ์ด CF ที่ตั้งโปรแกรมด้วย VHDL ดังนั้นฉันคิดว่าตระกูล FPGA นี้กำหนดเป้าหมายแอปพลิเคชันที่คล้ายกัน แต่โครงสร้างภายในแตกต่างกันและมีความยืดหยุ่นมากกว่า

Renesas Electronics กล่าวว่าขณะนี้ตัวอย่างทางวิศวกรรมของ ForgeFPGA FPGA พร้อมกับชุดพัฒนาต้นแบบ แต่ขั้นตอนนี้เให้สำหรับพาร์ทเนอร์ในท่านั้น อุปกรณร์รุ่น 1K LUT ควรเป็นรุ่น SLG47910V ที่กล่าวถึงข้างต้น, คาดว่าจะอยู่ในการผลิตจำนวนมากไตรมาสที่สองของปี 2065 คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในการแถลงข่าวและหน้าเพจผลิตภัณฑ์

ที่มา : TLS

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Renesas introduces sub 50 cents FPGA family with free Yosys-based development tools