适用于消费性市场的nanoFPGA技术
作者：爱特公司亚太区高级工程师及处理器专家温仲尧
前言
传统上，大批量消费性电子产品都是采用特定应用标准产品(ASSP)或特定应用集成电路(ASIC)来进行设计。这两种设计技术的优点包括拥有固定的功能性，并可针对特定应用进行优化设计。然而，在竞争激烈、变化快速的市场中，此两种技术却有非常难以克服的缺点。
首先，由于电子产品的生命周期越来越短，昂贵的NRE费用不一定能够回收。同时，许多系统需要在日后进行升级或改版，但传统定制的集成电路不能因应这样的需求。因此，制造商必须重新思索采用不同的设计方式，不只是着眼于产品设计，而是要符合整个产品生命周期的需求。
要在现今高度竞争的大批量市场中胜出，制造商必须能够快速响应市场需求。为了缩短产品上市时程，设计团队需要更有效率的设计方式，以满足快速设计、建立原型、缩短组件供货时间、以及未来可轻松进行升级的多重目标。
在这样的需求下，可编程逻辑数组(FPGA)便成为一个可行的选项。FPGA的历史可回溯至80年代，然而一直到近来受惠于设计与工艺技术的进步，FPGA才开始有应用到大批量消费性市场的可能。
一般来说，FPGA具备可程序与快速上市的优点，设计人员仅需要对其内建的逻辑数组进行编程，就可得到所需的功能特性，而不需要像开发一颗ASIC一样，需要长时间的电路设计。而且当内建FPGA的产品已经上市后，仍拥有修改更新功能的弹性，不像ASIC一样，因为功能已经固定，不能再进行变更。但是，FPGA还是一些缺点。尤其是，目前市场上大部分的FPGA都是采用SRAM-based技术，这使其有占位空间大与功耗高等缺点，因此传统FPGA无法在大批量的消费性市场，甚至便携式产品中，得到广泛的采用。但是Actel以闪存为基础的flash-based技术，却完全不同！
Actel的nano FPGA技术
Actel致力于开发高功能性、低功耗的flash-based FPGA技术，并在以下5个领域都获得了显著的提升：功耗、尺寸、供货周期、温度、与价格。
Actel的nano FPGA组件包括IGLOO nano和ProASIC3nano两个产品线，拥有与ASIC相近的功耗水平，它的开启电流突波非常低，而且在移转(transition)过程中也没有高电流产生，这都是传统SRAM-based FPGA组件常有的现象。
以图1来看，具1万个系统闸的IGLOO nano FPGA，其功耗仅有2μW，较其他FPGA产品功耗低15～25倍。这些组件支持1.2V～1.5V核心电压与I/O操作，以及超低电压的Flash*Frezze模式。
