Mid-Range FPGAs bieten Leistung und Performance für Edge Computing

Edge-Computing-Systeme benötigen kompakte programmierbare Bauelemente mit geringem Stromverbrauch und einer ausreichend geringen Wärmeabgabe, um Lüfter und andere Wärmeschutzmaßnahmen zu erübrigen und gleichzeitig hohe Rechenleistung bereitzustellen. Microchip Technology Inc. hat diese Herausforderung gelöst, indem es den statischen Stromverbrauch seiner Mid-Range Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) und FPGA-System-on-Chip-/SoC-Bausteine halbiert und ihnen im Vergleich zu alternativen Bauelementen ihrer Klasse die geringste Wärmeabgabe und höchste Rechenleistung verliehen hat.
 
„Unsere neuen PolarFire FPGAs und -FPGA-SoCs reduzieren die Systemkosten unserer Kunden und ermöglichen es ihnen, Herausforderungen beim Wärmemanagement zu lösen, ohne auf Bandbreite verzichten zu müssen“, erklärte Bruce Weyer, Vice President der FPGA Business Unit bei Microchip. „Die PolarFire-FPGA-Plattform lieferte bereits die branchenweit beste Kombination aus hoher Leistungsfähigkeit und geringem Stromverbrauch. Mit unserem neuen Low-Density-Angebot haben wir den Stromverbrauch nun um weitere 50% oder mehr reduziert, wobei die hervorragenden Leistungsmerkmale dieser Plattform erhalten bleiben. Kein anderes Angebot in dieser Klasse kann mit diesen Fähigkeiten mithalten.“
 
Mit ihrem sehr niedrigen Stromverbrauch übertreffen die neuen Low-Density PolarFire FPGAs (MPF050T) und -SoCs (MPFS025T) von Microchip die Leistungs-/Stromverbrauchskennzahlen aller Low Density FPGA- oder SoC-FPGA-Alternativen am Markt. Sie verfügen über schnelle FPGA-Fabric- und Signalverarbeitungsfunktionen, hochleistungsfähige Transceiver und der branchenweit einzigen „hardened“, auf der RISC-V^®-Architektur basierenden Prozessoreinheit mit 2 MByte L2-Cache und Unterstützung für Low-Power-DDR4-(LPDDR4-)Speicher. Die Erweiterung des Angebots mit einem 25K Logikelemente (LE) Multicore-RISC-V-SoC und einem 50K LE FPGA eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten. Die Bausteine eignen sich für stromsparende intelligente Embedded-Bildverarbeitungsanwendungen und thermisch eingeschränkte Systeme in den Bereichen Automotive, Automatisierungs-, Kommunikations-, Verteidigungstechnik und IoT-Systeme, bei denen weder der Stromverbrauch noch die Leistungsfähigkeit beeinträchtigt werden dürfen.
 
Die neuen PolarFire FPGAs werden durch zahlreiche Bauelemente von Microchip unterstützt, um komplette Systemlösungen für Anwendungen wie Smart Embedded Vision, maschinelles Lernen, Sicherheit, Luft-/Raumfahrt-/Verteidigungstechnik und Embedded-Computing zu ermöglichen. Sie bieten auch Plug-and-Play-Lösungen für Stromversorgungs- und Timing-Designs. Kunden nutzen die PolarFire-Reihe, um verschiedenste Design-Herausforderungen zu meistern.
 
„Als einer der weltweit größten Anbieter von Videokonverter-Hardware und -Software sind wir stets bestrebt, die Anforderungen des Marktes zu erfüllen. Dabei arbeiten wir mit unseren Kunden zusammen, um spannende neue Anwendungen zu ermöglichen“, so Nick Ma, CEO und CTO bei Magewell. „Die PolarFire FPGAs von Microchip erweitern die Innovationsmöglichkeiten mit unserem USB-3.2-Bilderfassungsangebot. Sie bieten ideale Abmessungen, einen sehr niedrigen Stromverbrauch und eine einzigartige Kombination aus Mid-Range-Transceivern, Logik-, DSP- und RAM-Ressourcen.“
 
„Xenics ist ein Pionier in der Infrarot-Bildgebungstechnik und bietet seit 20 Jahren ein umfassendes Angebot an Kurzwellen-, Mittelwellen- und Langwellen-Infrarot-Bildgebern, -Cores und -Kameras. SWaP (Size, Weight and Power) sind wichtige Aspekte bei der Entwicklung eines Wärmebildgebers“, erklärte Frederic Aubrun, CCO von Xenics. „Dies sind wichtige Unterscheidungsmerkmale für unsere Kunden. Die SmartFusion^®-2- und PolarFire FPGAs von Microchip bieten uns die beste Balance zwischen kleinem Formfaktor, Energieeffizienz und Verarbeitungsressourcen, die erforderlich ist, um Embedded-Algorithmen wie Shutterless-Kompensation und Bildverbesserung mit niedrigen Stromverbrauch in unserem aktuellen und zukünftigen Produktangebot zu unterstützen.“
 
„Kaya Instruments freut sich, industrietaugliche Kameras mit kleinem Formfaktor und geringem Stromverbrauch zu entwickeln, die in der Lage sind, unter schwierigen Bedingungen die beste Videoqualität zu liefern“, so Michael Yamposkly, Gründer und CEO von Kaya Instruments. „Unsere PolarFire-FPGA-basierten Iron-Kameras nutzen den kleinen Formfaktor und die stromsparende, hohe Leistungsfähigkeit der FPGAs, die sich auf kleinem Raum unterbringen lassen. Hinzu kommt die hohe Qualität des Global-Shutter-CMOS-Sensors mit hervorragender Leistungsfähigkeit bei schlechten Lichtverhältnissen.“
 

Verfügbarkeit

Entwickler können ab sofort mit dem Design der PolarFire FPGAs und -FPGA-SoCs von Microchip beginnen, indem sie die kürzlich vorgestellten Libero-2021.2-Softwaretools des Unternehmens nutzen, die auf der Microchip-Website zur Verfügung stehen.
Die Serienfertigung der Bauelemente ist für das erste Quartal 2022 geplant. Vollständige Produktinformationen finden sich hier.