ПЛИС на кристалле SmartFusion2 готова к использованию в промышленных и медицинских системах

Корпорация Microsemi недавно выпустила новое семейство ПЛИС на кристалле (СнК) под названием SmartFusion2. Новое поколение ПЛИС SmartFusion2 разработано для реализации фундаментальных расширенных функций безопасности, высокой надёжности и низкого потребления питания в критически важных системах промышленности, обороны, авиации, связи и медицины.

SmartFusion2 имеет действительно надёжную структуру на основе ПЛИС, интегрируя на одном чипе 166-МГц процессор ARMCortex-M3, улучшенные ускорители обработки функций безопасности, блоки DSP, память SRAM, блок eNVM, высокопроизводительные и востребованные в данной промышленности коммуникационные интерфейсы.

Дизайн и безопасность данных

SmartFusion2 имеет энергонезависимую флэш-память и обеспечивает функциями безопасности, которые помогают защитить закрытые и очень важные схемы от подделки, клонирования, перестройки и обратного инжиниринга.

Свежее решение Microsemi обеспечивает самым продвинутым дизайном и функциями безопасности данных. Это надёжное устройство с хранилищем ключа безопасности. Используется единственный для подобных ПЛИС на кристалле ключ функции, исключающей возможность физического клонирования. SmartFusion2 также единственная ПЛИС на кристалле, защищённая от атаки методом дифференциального анализа потребления питания (DPA). Достигается это использованием технологии компании Cryptographic Research Incorporated. Проектировщики также могут выгодно использовать ускорители криптографической обработки, включая улучшенный стандарт шифрования AES-256, алгоритм безопасного хэша SHA-256, 384-битный криптографический движок эллиптических кривых (ECC) и недетерминированный генератор случайного бита (NRBG).

Высокая надёжность

Устройства SmartFusion2 разрабатывались для соответствия промышленным стандартам IEC 61508, DO254 и DO178B, имея нулевой уровень одиночного отказа. В качестве бонуса, структура ПЛИС Smartfusion2 на базе флэш-памяти не требует внешней конфигурации, что вносит дополнительный уровень безопасности, поскольку устройство сохраняет настройки при отключении питания, позволяя работать с ним, фактически в постоянном активном состоянии.

SmartFusion2 – единственная ПЛИС на кристалле, защищающая всю встроенную память SRAM от ошибок одиночного отказа. Это достигается за счёт использования коррекции одной ошибки, детектирования двойной ошибки (SECDEC) всей встроенной памяти, включая сверхоперативное ЗУ для процессора Cortex-M3, буферы Ethernet, CAN и USB, а также при необходимости, контроллеры памяти DDR.

Такие черты продукта, а также архитектура на базе флэш-памяти, делают устройство SmartFusion2 идеальным решением для востребованных систем, например в авиации, где требуется защита от ошибок одиночного отказа.

Самое низкое потребление питания

ПЛИС на кристалле SmartFusion2 предлагает разработчикам в 100 раз меньшее потребление питания без потери в производительности, если сравнивать с эквивалентными ПЛИС на основе памяти SRAM. Режим питания с простоем Flash*Freeze может использован при помощи одной простой команды. В данном режиме все регистры и память SRAM сохраняют своё состояние, состояние вводов/выводов может быть установлено, а микропроцессорная подсистема может работать совместно с низкочастотными тактовыми генераторами и ассоциированными с ней портами. Компонент может входить в режим Flash*Freeze и выходить из него за период времени примерно 100 мкс. Это идеально подходит для мало загруженных схем с периодическим использованием, когда требуются короткие режимы активности, например в системах оборонной радиосвязи, где размер, вес и мощность устройств являются критичными факторами.

Проектирование систем с использованием SmartFusion2

Системные проектировщики для разработки устройств на базе SmartFusion2 могут использовать недавно выпущенный простой в использовании программный набор Libero SoC. Данный пакет имеет лидирующие средства отладки и поддержки цифровых процессоров сигналов от Synopsys, моделирования с анализом энергопотребления от Mentor Graphics, утилиты анализа синхронизации и проектирования нажимных кнопок. Разработка прошивки полностью интегрирована в набор Libero SoC. Доступны средства отладки и компиляции от GNU, IAR и Keil. Все драйверы и инициализация периферии генерируется автоматически на основе метода проектирования System Builder. Процессор ARM Cortex-M3 включает поддержку операционных систем Linux в версии EmCraft Systems, а также FreeRTOS, SAFERTOS и uc/OS-III от Micrium.