Grundlagen von FPGAs - Teil 3: Erste Schritte mit den FPGAs von Microchip Technology

Anmerkung des Herausgebers: Kombinationen aus RISC, CISC, Grafikprozessoren und FPGAs sowie allein eingesetzte FPGAs oder FPGAs mit einem harten Prozessorkern in ihrer Struktur stellen häufig optimale Verarbeitungslösungen dar. Viele Entwickler sind jedoch mit den Fähigkeiten von FPGAs, deren Entwicklung und deren Einsatzmöglichkeiten nicht vertraut. Teil 1 dieser mehrteiligen Serie bietet eine Einführung in FPGAs auf hohem Niveau. Teil 2 konzentrierte sich auf die FPGA-Angebote von Lattice Semiconductor. Hier konzentriert sich Teil 3 auf die FPGA-Bausteinfamilien und Design-Tools von Microchip Technology (über ihre Tochtergesellschaft Microsemi Corporation). Teil 4 und Teil 5 befassen sich mit FPGAs und Tools von Altera und Xilinx.

Wie in Teil 1 erörtert, weisen FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays) viele Eigenschaften auf, die sie zu einem unschätzbaren Rechenvermögen machen, entweder als Einzelgeräte oder in einer heterogenen Architektur, aber viele Designer sind mit FPGAs und der Integration dieser Bausteine in ihre Designs nicht vertraut.

Eine Möglichkeit, dieses Hindernis zu überwinden, besteht darin, sich eingehender mit den FPGA-Architekturen und den damit verbundenen Tools der großen Anbieter zu befassen. Dieser Artikel befasst sich mit der Produktpalette von Microchip Technology.

Allgemeiner Überblick über die FPGA-Optionen

Es gibt viele verschiedene Arten von FPGAs, die jeweils andere Kombinationen aus Fähigkeiten und Funktionen aufweisen. Das Herzstück eines jeden FPGA ist seine programmierbare Struktur. Dies wird als eine Reihe von programmierbaren Logikblöcken, auch als Logikelemente (LEs) bezeichnet, dargestellt (Abbildung 1a). Der nächste Schritt in der FPGA-Fabric besteht darin, Dinge wie SRAM-Blöcke, so genanntes Block-RAM (BRAM), Phasenregelschleifen (PLLs) und Taktgeberverwalter zu integrieren (Abbildung 1b). Es können auch Blöcke für die digitale Signalverarbeitung (DSP-Blöcke) und Hochgeschwindigkeits-Serialisierer/Deserialisierer (SERDES-Blöcke) hinzugefügt werden (Abbildung 1c).

Abbildung 1: Die einfachsten FPGAs enthalten nur eine programmierbare Struktur und konfigurierbare Allzweck-IOs (GPIO) (a); verschiedene Architekturen ergänzen diese grundlegende Struktur mit SRAM-Blöcken, PLLs und Taktmanagern (b); DSP-Blöcken und SERDES-Schnittstellen (c); und Hardprozessorkernen und Peripheriegeräten (d). (Bildquelle: Max Maxfield)

Die Funktionen von Peripherieschnittstellen wie CAN, I²C, SPI, UART und USB können als Softkerne in der programmierbaren Struktur implementiert werden. In vielen FPGAs sind sie jedoch als Hartkern auf dem Chip enthalten. In gleicher Weise können auch Mikroprozessoren als Softkerne in die programmierbare Struktur oder als Hartkerne in den Chip integriert werden (Abbildung 1d). FPGAs mit harten Prozessorkernen werden als System-on-Chip (SoC)-FPGAs bezeichnet. Verschiedene FPGAs bieten verschiedene Kombinationen von Merkmalen und Funktionen, die auf verschiedene Märkte und Anwendungen abgestimmt sind.

Es gibt eine Reihe von FPGA-Anbietern, darunter Altera (das von Intel übernommen wurde), Atmel (das von Microchip Technology übernommen wurde), Lattice Semiconductor, Microsemi (das ebenfalls von Microchip Technology übernommen wurde) und Xilinx.

Alle diese Anbieter bieten mehrere Familien von FPGAs an; einige bieten SoC-FPGAs an, und einige bieten strahlungsbeständige Bausteine an, die auf Umgebungen mit hoher Strahlung wie den Weltraum ausgerichtet sind. Die Auswahl einer passenden Komponente für die jeweilige Aufgabe kann sich aufgrund der großen Menge an Produktfamilien, die jeweils andere Ressourcen aufweisen, schwierig gestalten.

Einführung der FPGAs von Microchip Technology

Das FPGA-Angebot von Microchip Technology umfasst den unteren bis mittleren Bereich, wobei der Schwerpunkt auf stromsparenden, hochsicheren Geräten mit außergewöhnlicher Zuverlässigkeit liegt. Die FPGAs von Microchip finden breite Anwendung in der drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikation, im Verteidigungs- und Luftfahrtsektor sowie in industriellen eingebetteten Anwendungen. Die FPGAs von Microchip verfügen über robuste DSP- und Speicherressourcen und zeigen ihren Wert in Anwendungen wie Hardwarebeschleunigung, künstliche Intelligenz, Bildverarbeitung und Edge-Computing.

Microchip bietet drei Haupt-FPGA-Familien an:

• IGLOO®2-FPGAs: Bausteine mit geringer Dichte und beträchtlichen Ressourcen
• SmartFusion®2 SoC-FPGAs: Bausteine mit geringer Dichte mit beträchtlichen Ressourcen und einem 32-Bit-Hartprozessorkern
• PolarFire™ FPGAs und SoC-FPGAs: Kostenoptimierte, leistungsstarke Bauelemente, die auf 28-Nanometer (nm)-Prozesstechnologie implementiert sind

Alle FPGAs verfügen über Konfigurationszellen, die die Funktionalität der einzelnen programmierbaren Logikblöcke und die Art und Weise bestimmen, wie die Logikblöcke miteinander und mit der Außenwelt verbunden sind. Diese Zellen werden auch dazu verwendet, den Schnittstellenstandard des GPIOs, die Eingangsimpedanz und die Ausgangsanstiegsrate usw. zu konfigurieren.

Einige FPGAs verwenden SRAM-basierte Konfigurationszellen, aber diese sind flüchtig, d.h. sie verlieren ihren Inhalt, wenn die Stromversorgung des Systems unterbrochen wird. Dies wiederum bedeutet, dass die Konfigurationsdaten von einer externen Quelle - typischerweise einem Flash-Speichergerät - geladen werden müssen, wenn das System eingeschaltet wird. Diese FPGAs benötigen die längste Zeit, um hochzufahren und einsatzbereit zu sein.

Einige FPGAs verwenden On-Chip-Flash-Speicher zur Speicherung der Konfigurationsdaten, aber sie haben immer noch SRAM-basierte Konfigurationszellen. In diesem Fall kopiert ein On-Chip-Controller beim Einschalten die Konfigurationsdaten aus dem Flash-Konfigurationsspeicher in die SRAM-Konfigurationszellen. Diese FPGAs schalten sich schneller ein als ihre reinen SRAM-Cousins.

Die IGLOO2-FPGAs und SmartFusion2-SoC-FPGAs von Microchip verwenden einen unterschiedlichen Mechanismus, bei dem sowohl der On-Chip-Konfigurationsspeicher als auch die On-Chip-Konfigurationszellen mit Hilfe der Flash-Technologie implementiert werden. Im Falle der PolarFire-Geräte basieren die Konfigurationszellen auf der Technologie des nichtflüchtigen Speichers (NVM) aus Siliziumoxid-Nitrid-Oxid-Silizium (SONOS), die man sich "wie Flash, aber besser" vorstellen kann.

Da die Konfigurationsdaten in nichtflüchtigen Flash-Zellen (oder SONOS-Zellen) gespeichert werden, sind die FPGAs und SoC-FPGAs von Microchip "Instant-on". Das heißt, sie schalten sich schneller ein als jede andere Art von FPGA. Der Grund dafür, dass diese Bausteine auch einen Flash-Konfigurationsspeicher besitzen, ist, dass eine neue Konfiguration in diese Konfiguration geladen werden kann, während der FPGA mit der bestehenden Konfiguration in seinen Konfigurationszellen weiterläuft. Sobald das Herunterladen der neuen Konfiguration abgeschlossen und verifiziert ist (die Konfiguration kann verschlüsselt werden und von einer zyklischen Redundanzprüfung (CRC) begleitet werden), kann das Gerät in einen sicheren Zustand versetzt werden, während die im Konfigurationsspeicher gespeicherte neue Konfiguration zum Überschreiben der in den Konfigurationszellen gespeicherten Originalkonfiguration verwendet wird.

Traditionelle Geräte: IGLOO2-FPGAs

IGLOO2 sind rundum gute FPGAs im unteren und mittleren Bereich. Viele Designer würden dies als "traditionelle" FPGAs ansehen. Diese Flash-FPGA-Bausteine eignen sich ideal für allgemeine Funktionen wie Gigabit-Ethernet oder zwei PCI-Express-Steuerungsebenen, Bridging-Funktionen, Ein-/Ausgabe (I/O)-Erweiterung und -Konvertierung, Video- und Bildverarbeitung, Systemverwaltung und sichere Konnektivität. Die Anwendungen umfassen die gesamte Bandbreite, einschließlich Kommunikation, Industrie, Medizin, Verteidigung und Luftfahrt.

Abbildung 2: IGLOO2-FPGAs sind ideal für allgemeine Funktionen wie Gigabit-Ethernet oder duale PCI-Express-Steuerungsebenen, Bridging-Funktionen, E/A-Erweiterung und -Konvertierung, Video- und Bildverarbeitung, Systemverwaltung und sichere Konnektivität. (Bildquelle: Mikrochip-Technologie)

IGLOO2-FPGAs bieten 5.000 bis 150.000 LEs mit einem Hochleistungs-Speichersubsystem, bis zu 512 Kilobyte (Kbytes) eingebetteten Flash, 2 x 32 Kbytes eingebetteten statischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM), zwei DMA-Engines (Direct Memory Access) und zwei DDR-Controller (Double Data Rate). Die Bausteine verfügen außerdem über bis zu 16 Transceiver-Lanes, integrierte DSP-Prozessorblöcke und SEU-geschützte/tolerante Speicher (Single Event Upset). Aus Sicherheitsgründen sind sie mit Differential Power Analysis (DPA) gehärtet und verwenden AES256- und SHA256-Verschlüsselung und On-Demand NVM-Datenintegritätsprüfung.

Ein gutes Beispiel für einen IGLOO2-Baustein ist der M2GL025-FGG484I mit 27.696 LEs, 1.130.496 Bit RAM und 267 E/A. Um Designern die Möglichkeit zu geben, die Funktionen der IGLOO2-FPGA-Familie zu untersuchen und mit ihnen zu experimentieren, bietet Microchip auch ein entsprechendes IGLOO2-Evaluierungskit, das M2GL-EVAL-KIT, an (Abbildung 3).

Abbildung 3: Das M2GL-EVAL-KIT ist ein Evaluierungskit für das IGLOO2 und verfügt über ein hohes Maß an Funktionsintegration in Verbindung mit geringem Stromverbrauch, hoher Zuverlässigkeit und erweiterter Sicherheit. (Bildquelle: Mikrochip-Technologie)

Das M2GL-EVAL-KIT erleichtert die Entwicklung von eingebetteten Anwendungen, die Motorsteuerung, Systemverwaltung, Industrieautomatisierung und serielle Hochgeschwindigkeits-E/A-Anwendungen sowie PCI Express und Gigabit Ethernet umfassen. Das Kit bietet einen hohen Grad an Funktionsintegration sowie einen geringen Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und erweiterte Sicherheit. Das Board ist außerdem PCIe-kompatibel mit kleinem Formfaktor, was es Entwicklern ermöglicht, Prototypen mit jedem Desktop-PC oder Laptop mit einem PCIe-Steckplatz zu erstellen.

SoCs auf Einstiegsebene: SmartFusion2 SoC-FPGAs

SmartFusion2 SoC-FPGAs basieren auf der traditionellen programmierbaren Struktur, die in IGLOO2-Bausteinen zu finden ist, ergänzt durch einen 32-Bit-Hartprozessorkern. Da der Prozessor ein bekanntes Mitglied der Arm® Cortex®-Familie ist, bietet die SmartFusion2-Familie einen hervorragenden Einstieg in die Welt der SoC-FPGAs.

Diese SoC-FPGAs bieten 5.000 bis 150.000 LEs mit einem 166 Megahertz (MHz) Arm Cortex-M3-Prozessor, einschließlich eingebetteter Trace-Makrozelle (ETM) und Befehlscache mit On-Chip-eSRAM und eingebettetem NVM (eNVM), sowie ein komplettes Mikrocontroller-Subsystem, das durch eine umfangreiche Palette von Peripheriegeräten wie CAN, TSE und USB ergänzt wird.

Abbildung 4: SmartFusion2 SoC-FPGAs bieten 5.000 bis 150.000 LEs mit einem 166-MHz-Arm-Cortex-M3-Prozessor, einschließlich ETM und Befehlscache mit On-Chip-eSRAM und eNVM, sowie ein komplettes Mikrocontroller-Subsystem, das durch eine umfangreiche Palette von Peripheriegeräten, einschließlich CAN, TSE und USB, ergänzt wird. (Bildquelle: Mikrochip-Technologie)

Diese Flash-SoC-FPGA-Bausteine sind ideal für allgemeine Funktionen wie Gigabit-Ethernet oder duale PCI-Express-Steuerungsebenen, Bridging-Funktionen, E/A-Erweiterung und -Konvertierung, Video-/Bildverarbeitung, Systemverwaltung und sichere Konnektivität. Auch hier sind die Anwendungen vielfältig, von der Kommunikation über die Industrie und Medizin bis hin zur Verteidigung und Luftfahrt.

Ein gutes Beispiel für ein SmartFusion2-Gerät ist der M2S025-FCSG325I mit 25.000 LEs, 256 KByte Flash, 64 KByte RAM und einem 32-Bit-Arm-Cortex-M3-Prozessor-Subsystem, das mit 166 MHz läuft. Damit Designer die Funktionen der SmartFusion2 SoC-FPGA-Familie untersuchen und mit ihnen experimentieren können, bietet Microchip auch ein entsprechendes SmartFusion2 Maker Board, das M2S010-MKR-KIT (Abbildung 5).

Abbildung 5: Das SmartFusion2 Maker Board ist ein kostengünstiges Evaluierungskit für das SmartFusion2 SoC FPGA, das einen Arm Cortex-M3 Prozessor mit Flash-basiertem FPGA-Fabric auf einem einzigen Chip kombiniert, zusammen mit vielen der Peripheriegeräte, die SoC-Anwender gewohnt sind, wie z.B. RAM- und DSP-Blöcke.(Bildquelle: Microchip Technology)

Das kostengünstige SmartFusion2 Maker Board, das exklusiv von DigiKey verkauft wird, bietet Designern Zugang zur SmartFusion2-Familie. Dieser spezielle Baustein bietet eine Flash-basierte FPGA-Fabric mit 12.000 LEs, einen 32-Bit-166-MHz-Arm-Cortex-M3-Prozessor, DSP-Blöcke, SRAM, eNVM und GPIO-Schnittstellen - alles auf einem einzigen Chip.

Das SmartFusion2 Maker Board verfügt über eine Ethernet-Schnittstelle, einen Umgebungslichtsensor, SPI-Blitz, acht Benutzer-LEDs und zwei Benutzer-Tasten.Das Board verfügt auch über zwei nicht bestückte Anschlüsse, die das ESP32- und das ESP8266-Wi-Fi/Bluetooth-Modul unterstützen (nicht im Lieferumfang enthalten). Es unterstützt einen USB-Port für die JTAG-Programmierung, die UART-Kommunikation und die Stromversorgung des Boards. Das Board verfügt außerdem über SPI-Flash, eine 50-MHz-Taktquelle, und den VSC8541 Physical Layer (PHY) von Microchip für 100 Megabit pro Sekunde (Mbits/s) oder 1 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) Ethernet.

Kostenoptimiert, leistungsstark: PolarFire-FPGAs und SoC-FPGAs

PolarFire-FPGAs sind kostenoptimierte, leistungsstarke Bauelemente, die in 28-nm-Prozesstechnologie implementiert sind. Diese Geräte sind so konzipiert, dass sie bei mittlerer Dichte den geringsten Stromverbrauch bei einem hohen Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit aufweisen.

Die Produktfamilie reicht von 100.000 bis 500.000 LEs, verfügt über 12,7-Gbit-Transceiver und ist so konzipiert, dass sie bis zu 50 % weniger Strom verbraucht als konkurrierende FPGAs der Mittelklasse.Die Geräte sind ideal für eine Vielzahl von Anwendungen in drahtgebundenen Zugangsnetzen und zellularen Infrastrukturen, auf dem Verteidigungs- und kommerziellen Luftfahrtmarkt sowie in der industriellen Automatisierung und auf dem IoT-Markt.

Abbildung 6: Die PolarFire-FPGAs reichen von 100.000 bis 500.000 LEs, verfügen über 12,7-Gbit-Transceiver und sind so konzipiert, dass sie bis zu 50 % weniger Strom verbrauchen als konkurrierende FPGAs der mittleren Leistungsklasse. (Bildquelle: Mikrochip-Technologie)

Der Hauptgrund dafür, dass PolarFire-FPGAs bis zu 50 % weniger Gesamtleistung als konkurrierende FPGAs verbrauchen, liegt darin, dass sie sowohl für den On-Chip-Konfigurationsspeicher als auch für die On-Chip-Konfigurationszellen NVM-Technologie verwenden. Dies führt zu einer inhärent geringen Leckage zwischen den Konfigurationszellen, und es bedeutet auch, dass diese Geräte beim Einschalten wirklich "sofort" eingeschaltet werden, was zu keinem Einschaltstrom und keinem Konfigurationsstrom führt.

Die Cybersicherheit ist das Hauptanliegen für vernetzte Geräte am Netzwerkrand, daher reicht es nicht aus, dass die Entwickler einfach nur die funktionalen Anforderungen ihres Designs erfüllen - sie müssen dies auch mit hoher Sicherheit tun. Die Sicherheit beginnt bei der Herstellung der Chips und setzt sich über die Bereitstellung und den Betrieb des Systems fort. Die PolarFire-FPGAs werden von Microchip als die fortschrittlichsten sicher programmierbaren FPGAs der Branche vorgestellt.

Viele Anwendungen für komplexe elektronische Geräte haben ein gewisses Maß an Sicherheitsanforderungen in ihrem Design. Die PolarFire-FPGAs sind für hohe Zuverlässigkeit, hohe Verfügbarkeit und sicherheits- und einsatzkritische Systeme in Anwendungen wie Industrie, Luftfahrt, Militär und Kommunikation konzipiert. Zu den Merkmalen, die PolarFire für diese Anwendungen geeignet machen, gehören

• FPGA-Konfiguration mit einer FIT-Rate von Null Fehler in der Zeit (FIT)
• SEU-geschützte Speicher
• Speicher-Controller mit einfacher Fehlerkorrektur, doppelte Fehlererkennung (SECDED)
• Integrierter Selbsttest
• Kein externes Konfigurationsgerät erforderlich

Ein gutes Beispiel für ein PolarFire-Gerät ist der MPF100T-FCSG325I mit 109.000 LEs, 7.782.400 Bit RAM und 170 E/A. Um Designern die Möglichkeit zu geben, die Funktionen der PolarFire FPGA-Familie zu untersuchen und mit ihnen zu experimentieren, bietet Microchip auch ein entsprechendes PolarFire FPGA-Evaluierungskit an, das MPF300-EVAL-KIT (Abbildung 7).

Abbildung 7: Um Designern die Untersuchung und das Experimentieren mit den Funktionen seiner PolarFire FPGA-Familie zu ermöglichen, bietet Microchip auch das entsprechende MPF300-EVAL-KIT FPGA-Evaluierungskit an. (Bildquelle: Mikrochip-Technologie)

Das MPF300-EVAL-KIT bietet eine leistungsstarke Auswertung für eine breite Klasse von Anwendungen. Es ist ideal für die Evaluierung von Hochgeschwindigkeits-Transceivern, 10-Gbit-Ethernet, IEEE1588, JESD204B, SyncE und CPRI, unter anderem. Die Anschlüsse des Kits umfassen eine FPGA-Mezzanine-Karte (FMC) mit hoher Pinanzahl, zahlreiche SMA, PCIe, zwei Gigabit-Ethernet-RJ45, SFP+ und USB. Ein 300.000 LE PolarFire-FPGA mit DDR4-, DDR3- und SPI-Flash ermöglicht die Entwicklung einer breiten Klasse von Hochleistungsdesigns.

Die Fortschritte in der PolarFire-Linie gehen weiter. Zum Zeitpunkt der Abfassung dieses Artikels enthüllte Microchip Technology Einzelheiten zu ihrer bevorstehenden PolarFire SoC FPGA-Familie mit einem gehärteten, Linux-fähigen, quelloffenen 64-Bit-RISC-V-basierten Mikroprozessor-Subsystem in Echtzeit.

Design und Entwicklung mit den FPGAs von Microchip Technology

Eine der am häufigsten eingesetzten Techniken zur Entwicklung mit FPGAs ist das sprachgesteuerte Design (Language-Driven Design, LDD). Dazu gehört die Erfassung der Entwurfsabsicht auf einer Abstraktionsebene, der so genannten Register-Transfer-Ebene (RTL), unter Verwendung einer Hardware-Beschreibungssprache (HDL) wie Verilog, VHDL oder SystemVerilog. Im Anschluss an die Verifizierung per Logik-Simulation wird diese Beschreibung zusammen mit weiteren Informationen wie etwa angestrebter FPGA-Typ, Pin-Belegung und Timing-Vorgaben (z. B. maximale Verzögerungen zwischen Eingabe und Ausgabe) in eine Synthese-Engine eingespeist. Die Ausgabe der Synthese-Engine ist eine Konfigurationsdatei, die im Falle eines Mikrochip-FPGAs oder SoC-FPGAs direkt in den FPGA geladen wird, oder im Falle von SRAM-basierten Bausteinen in einen externen Speicherbaustein geladen wird (Abbildung 6).

Abbildung 8: Nach der Verifikation mittels Logiksimulation wird die RTL-Designbeschreibung zusammen mit zusätzlichen Designdetails wie dem FPGA-Typ, den Pin-Zuweisungen und den Timing-Bedingungen in eine Synthese-Engine eingespeist. Die Ausgabe der Synthese-Engine ist eine Konfigurationsdatei, die direkt in den FPGA geladen wird. (Bildquelle: Max Maxfield)

Die Libero SoC Design Suite von Microchip fällt in diese Klasse von Werkzeugen. Diese Software bietet eine umfassende Suite integrierter, leicht zu erlernender und leicht zu adaptierender Entwicklungswerkzeuge für das Design mit den IGLOO2- und PolarFire-FPGAs von Microchip sowie den SmartFusion2- und PolarFire-SoC-FPGAs. Die Suite integriert den Industriestandard Synopsys Synplify Pro-Synthese und die ModelSim-Simulation von Mentor Graphics mit Constraints-Management, Programmier- und Debugging-Tools und sicherer Unterstützung bei der Produktionsprogrammierung.

Neben der Erfassung von Entwürfen im Textformat mit Verilog, VHDL oder SystemVerilog umfasst die Suite auch eine grafische Eingabe, wobei das System als eine Hierarchie verbundener Blöcke definiert werden kann, wobei die Blöcke der unteren Ebene in benutzerdefinierter HDL oder als IP von Drittanbietern dargestellt werden können.

Es gibt auch den System Builder, ein einfach zu bedienendes Designwerkzeug, das die Benutzer durch eine Reihe von Fragen auf hoher Ebene führt, die das beabsichtigte System definieren. Der System-Builder beginnt mit Fragen zur gewünschten Systemarchitektur, fügt zusätzliche Peripheriegeräte hinzu, die als Soft-Cores in die programmierbare Fabric implementiert werden sollen, und erstellt schließlich ein Core-by-Design-Komplettsystem.

Nicht zuletzt ist die integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) SoftConsole, die die schnelle Entwicklung von Bare-Metal- und RTOS-basierter C/C++-Software für 32-Bit-Softprozessoren erleichtert, die in Microchips FPGA- und SoC-FPGAs instanziiert sind, zusammen mit den 32-Bit- und 64-Bit-Hartprozessorkernen, die in SmartFusion2- bzw. PolarFire SoC-FPGAs zu finden sind.

Fazit

Optimale Verarbeitungsdesignlösungen werden oft durch Kombinationen von Prozessoren und FPGAs, durch FPGAs allein oder durch FPGAs mit harten Prozessorkernen als Teil ihrer Struktur bereitgestellt. Als Technologie haben sich FPGAs im Laufe der Jahre schnell entwickelt und sind in der Lage, viele Designanforderungen in Bezug auf Flexibilität, Verarbeitungsgeschwindigkeit und Leistung zu erfüllen, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen, von intelligenten Schnittstellen bis hin zur industriellen Bildverarbeitung und KI, sehr nützlich macht.

Wie gezeigt, umfasst das FPGA- und SoC-FPGA-Angebot von Microchip Technology den unteren bis mittleren Bereich, wobei der Schwerpunkt auf stromsparenden, hochsicheren Geräten mit außergewöhnlicher Zuverlässigkeit liegt. Die FPGAs verfügen über robuste Signalverarbeitungs- und Speicherressourcen und sind eine ausgezeichnete Plattform, auf der Anwendungen wie Hardware-Beschleunigung, künstliche Intelligenz, Bildverarbeitung und Edge-Computing in Branchen wie Kommunikation und Industrie, Militär und Luftfahrt entwickelt werden können.