Efinix เปิดตัวตระกูล Topaz RISC-V SoC FPGA ที่ใช้พลังงานต่ำพร้อม PCIe Gen3, MIPI, Transceivers 12.5Gbps และอื่นๆ

Efinix Topaz เป็นตระกูล RISC-V SoC FPGA ที่ใช้พลังงานต่ำ เทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิต TSMC 16 nm (นาโนเมตร) เหมือนกับ Efinix Titanium SoC FPGA แต่ได้รับการปรับแต่งเพื่อประสิทธิภาพสูงในขนาดพลังงานต่ำ และมุ่งเน้นไปที่ผลิตจำนวนมากและตลาดขนาดใหญ่

Topaz SoC FPGA มีคุณสมบัติน้อยกว่าตระกูล Titanium แต่ยังคงมี RISC-V hard cores สูงสุดถึง 4 คอร์, PCIe Gen3, อินเทอร์เฟส MIPI, LPDDR4, LVDS และมีตัวส่งสัญญาณ Transmitter ที่ 12.5 Gbps โดยคุณสมบัติส่วนใหญ่เป็นตัวเลือกและขึ้นอยู่กับรุ่นที่เลือก

คุณสมบัติและสเปคหลักของ Efinix Topaz:

FPGA compute fabric
- สูงสุด 326,080 logic elements (LEs)
- สูงสุด 19.22 Mbits ของ embedded memory
- สูงสุด 1,877 10-Kbit SRAM blocks
- สูงสุด 1,008 embedded DSP blocks
หน่วยความจำ – embedded SRAM ความเร็วสูง 10-kbit ที่สามารถกำหนดค่าเป็น single-port RAM, dual-port RAM, true dual-port RAM หรือ ROM
FPGA Interface Blocks
- ตัวเลือก 32-bit quad-core hardened RISC-V block (RISCV32I พร้อม M, A, C, F, และ D extensions และ 6 pipeline stages)
- สูงสุด 2x Transceiver banks ความเร็วสูง แต่ละตัวมี 4 lanes:
  - รองรับอัตราข้อมูลสูงสุดถึง 12.5 Gbps
  - หนึ่ง lane มี PCIe Gen3 x1
  - รองรับ SGMII, 10GBase-KR protocols, PMA Direct
- 16-bit หรือ 32-bit LPDDR4/LPDDR4x PHY interface
- สูงสุด 4x MIPI D-PHY RX และ 4x TX interfaces ด้วยความเร็วสูงสุด 2.0 Gbps
- General-purpose I/O (GPIO) Pins:
  - สูงสุด 84x High-voltage I/O (HVIO)
  - สูงสุด 200x High-speed I/O (HSIO) สำหรับมาตรฐานต่างๆ เช่น LVDS (1.3 Gbps), และ differential HSTL/SSTL
- สูงถึง 12x PLL
แพ็คเกจ
- FBGA 100-ball ขนาด 5.5×5.5 มม. พร้อมระยะห่าง 0.5 มม.
- FBGA 225-ball ขนาด 10×10 มม. พร้อมระยะห่าง 0.65 มม.
- FBGA 256-ball ขนาด 13×13 มม. พร้อมระยะห่าง 0.8 มม.
- FBGA 36-ball ขนาด 13×13 มม. พร้อมระยะห่าง 0.65 มม.
- FBGA 400-ball ขนาด 16×16 มม. พร้อมระยะห่าง 0.8 มม.
- FBGA 484-ball ขนาด 18×18 มม. พร้อมระยะห่าง 0.8 มม.
- FBGA 529-ball ขนาด 19×19 มม. พร้อมระยะห่าง 0.8 มม.
- FBGA 676-ball ขนาด 22×22 มม. พร้อมระยะห่าง 0.8 มม.
ช่วงอุณหภูมิ (ขึ้นอยู่กับรุ่นที่เลือก)
- เชิงพาณิชย์ – 0°C ถึง +85°C
- อุตสาหกรรม – -40°C ถึง +100°C
เทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิต – TSMC 16nm (นาโนเมตร)

มีทั้งหมด 7 รุ่น ได้แก่ Tz50, Tz75, Tz100, Tz170, Tz200, และ Tz325 ซึ่งแต่ละรุ่นมีตัวเลือกแพ็คเกจต่างๆ และมีช่วงอุณหภูมิทั้งเชิงพาณิชย์หรืออุตสาหกรรม บางรุ่นเป็น FPGA ที่ไม่มีโปรเซสเซอร์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า บางรุ่นสามารถรองรับ Linux ได้ด้วย RISC-V block quad-core ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

เช่นเดียวกับ FPGA ของ Efinix อื่นๆ ตระกูล Topaz SoC FPGA ใหม่ได้รับการรองรับโดยซอฟต์แวร์ Efinity (คRTL-to-bitstream compiler) ที่มีให้สำหรับ Windows 10/11 64-bit และ Linux (Ubuntu/Red Hat Enterprise), RISC-V block ใน FPGA ใช้โครงสร้างพื้นฐาน Sapphire soft-core ของบริษัทที่สามารถรันโค้ด bare metal, RTOS หรือ Linux ได้ Efinix ยังมี BR2-Efinix custom Buildroot external tree สำหรับการสร้าง Linux พร้อม OpenSBI, U-boot, Linux และไฟล์การกำหนดค่า Buildroot โค้ดและคำแนะนำเกี่ยวกับวิธีเริ่มต้นสามารถพบได้บน GitHub

FPGA ของ Topaz เหมาะที่จะนำไปใช้งานกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่มีการรองรับการมองเห็นของเครื่องจักร (Computer Vision), เครื่องพิมพ์อุตสาหกรรม, wireless repeaters, และการควบคุมการถ่ายภาพและการออกอากาศ เนื่องจากอินเทอร์เฟสความเร็วสูง (MIPI, PCIe Gen3 x1, ฯลฯ) และ FPGA fabric เรายังไม่พบข้อมูลเกี่ยวกับราคาและความพร้อมใช้งาน แต่บริษัทได้ให้ความมั่นใจว่าจะมี RISC-V SoC FPGA ในตลาดจนถึงอย่างน้อยปี 2037 สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่หน้าเว็บผลิตภัณฑ์และข่าวประชาสัมพันธ์

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Efinix introduce the low-power Topaz RISC-V SoC FPGA family for “high-volume, mass-market applications”