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CPLD國產(chǎn)替代的成熟選擇 選型對標

MCU/FPGA by AGM ? 來源:MCU/FPGA by AGM ? 作者:MCU/FPGA by AGM ? 2022-03-04 09:21 ? 次閱讀

CPLD全英文名稱為Complex Programming logic device,中文為復雜可編程邏輯器件。CPLD采用CMOS EPROM、EEPROM、快閃存儲器和SRAM等編程技術,從而構(gòu)成了高密度、高速度和低功耗的可編程邏輯器件。

由于CPLD和FPGA結(jié)構(gòu)上的差異,具有各自的特點:

1)、CPLD更適合完成各種算法和組合邏輯,F(xiàn)PGA更適合于完成時序邏輯。換句話說,F(xiàn)PGA更適合于觸發(fā)器豐富的結(jié)構(gòu),而CPLD更適合于觸發(fā)器有限而乘積項豐富的結(jié)構(gòu)。

2)、CPLD的連續(xù)式布線結(jié)構(gòu)決定了它的時序延遲是均勻的和可預測的,而FPGA的分段式布線結(jié)構(gòu)決定了其延遲的不可預測性。

3)、在編程上FPGA比CPLD具有更大的靈活性。CPLD通過修改具有固定內(nèi)連電路的邏輯功能來編程,F(xiàn)PGA主要通過改變內(nèi)部連線的布線來編程;FPGA可在邏輯門下編程,而CPLD是在邏輯塊下編程。

4)、FPGA的集成度比CPLD高,具有更復雜的布線結(jié)構(gòu)和邏輯實現(xiàn)。

5)、CPLD比FPGA使用起來更方便。CPLD的編程采用E2PROM或FASTFLASH技術,無需外部存儲器芯片,使用簡單。而FPGA的編程信息需存放在外部存儲器上,使用方法復雜。

6)、CPLD的速度比FPGA快,并且具有較大的時間可預測性。這是由于FPGA是門級編程,并且CLB之間采用分布式互聯(lián),而CPLD是邏輯塊級編程,并且其邏輯塊之間的互聯(lián)是集中式的。

7)、在編程方式上,CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存儲器編程,編程次數(shù)可達1萬次,優(yōu)點是系統(tǒng)斷電時編程信息也不丟失。FPGA大部分是基于SRAM編程,編程信息在系統(tǒng)斷電時丟失,每次上電時,需從器件外部將編程數(shù)據(jù)重新寫入SRAM中。其優(yōu)點是可以編程任意次,可在工作中快速編程,從而實現(xiàn)板級和系統(tǒng)級的動態(tài)配置。

8)、CPLD保密性好,F(xiàn)PGA保密性差。

9)、一般情況下,CPLD的功耗要比FPGA大,且集成度越高越明顯。

提到CPLD,不得不提到Altera的MAX II系列。

Altera MAX II系列自2004年7月開始發(fā)售以來,世界范圍內(nèi)已經(jīng)有數(shù)千個客戶在使用該系列器件。MAX II系列具有每I/O引腳最低的成本,可以集成在新的、價格敏感、大批量產(chǎn)品應用中,例如消費類、通信、工業(yè)、計算類以及汽車市場等。

MAX II器件系列包括四種型號,密度范圍為240至2,210 LE。MAX II器件可提供低成本封裝,如1.0-mm FineLine BGA?和0.5-mm薄型四方扁平封裝。所有四種型號的商用級、工業(yè)級和無鉛封裝產(chǎn)品均可以通過Altera?的分銷商在世界范圍內(nèi)供貨。

Altera的MAX Ⅱ器件是屬于CPLD。但是為了降低成本,內(nèi)部采用了FPGA的架構(gòu),應該說是簡化的FPGA,然后內(nèi)置eeprom。MAX II系列采用0.18um flash工藝,配置芯片集成在內(nèi)部,和普通PLD一樣上電即可工作。容量比上一代大大增加,內(nèi)部集成一片 8Kbits串行EEPROM,增加很多功能。MAXII采用2.5v或者3.3v內(nèi)核電壓,MAXII G系列采用1.8v內(nèi)核電壓。

從用戶的角度來看,Altera MAX II系列性價比不錯,成為CPLD的主流器件,在國內(nèi)也得到了廣泛的應用。

直到2015年12月英特爾斥資167億美元收購了Altera公司。

Altera被Intel公司收購以后,產(chǎn)品戰(zhàn)略產(chǎn)生了一定的偏移,逐漸向高毛利產(chǎn)品靠攏,對技術門檻較低的CPLD系列不太重視,在這兩年缺芯的現(xiàn)象越來越嚴重,Altera的產(chǎn)能也在向高端產(chǎn)品傾斜,導致其低端CPLD嚴重缺貨,用戶迫切需要國產(chǎn)替代。

AGM微電子總部位于杭州,成立于2012年,早在2014年AGM就發(fā)布量產(chǎn)了與Altera MAX II系列兼容的CPLD系列產(chǎn)品,在整整八年時間中,發(fā)展了大批的國內(nèi)民營客戶,出貨超過千萬,產(chǎn)品性能可靠,目前已成為該系列國產(chǎn)替代的最成熟選擇。

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AGM CPLD系列的選型對標是:

AG256SL100--->EPM240T100CxN/EPM240T100IxN
AG576SL100--->EPM570T100CxN/EPM570T100IxN
AG576SL144--->EPM570T144CxN/EPM570T144IxN
AG1280Q32/Q48--->EPM1270

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客戶在選擇國產(chǎn)替代方案的時候,最關注的是原有應用怎么順利遷移到新的芯片上。AGM的做法是通過兼容接口與國外同類型產(chǎn)品做到流程全兼容,以切入現(xiàn)存生態(tài)系統(tǒng),是國內(nèi)唯一一家軟硬件介入,可以高兼容性高靈活性切入原有行業(yè)內(nèi)生態(tài),客戶使用成本低,并多量產(chǎn)出貨驗證。

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另外值得注意的是,AGM完全正向開發(fā),擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的編譯工具和IC,芯片內(nèi)部架構(gòu)與MAX II完全不同,但又做到了通過接口做到流程全兼容。

通過AGM提供的成熟工具,大部分客戶都在三天內(nèi)快速完成了芯片國產(chǎn)替代的技術開發(fā)和測試。

如有需求,可以在社區(qū)直接私信我(或QQ郵箱8309031)

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