Microsemi presenterà in occasione di electronica 2012 a Monaco di Baviera, la nuova generazione dei propri Fpga SmartFusion, basati - com'è noto - sulla tecnologia Flash che la società ha ereditato tramite l'acquisizione di Actel (ricordiamo che in questi dispositivi la configurazione del tessuto logico è ottenuta scrivendo i bit in celle di memoria Flash, anziché memoria Sram come accade nei “normali” Fpga). Battezzati SmartFusion2, i dispositivi della nuova generazione integrano un processore Arm Cortex-M3 a 166 MHz e si rivolgono alle applicazioni in cui occorrono totale sicurezza, alta affidabilità e basso consumo. I mercati di riferimento, quindi, comprendono il settore militare e aerospaziale, ma anche l'automazione industriale e le telecomunicazioni.
La sicurezza del progetto
I nuovi dispositivi offrono soluzioni per garantire sia la sicurezza del progetto che viene implementato per mezzo dell'Fpga, sia la sicurezza dei dati trattati. Per quanto riguarda il primo dei due aspetti, i pericoli da prevenire sono diversi: clonazione, sovrapproduzione (da parte di un fornitore) di esemplari non autorizzati, reverse engineering, contraffazione, alterazioni. Per evitare questi problemi, i chip SmartFusion2 nascono già dotati di funzioni quali rilevamento antimanomissione con “zeroization” attiva, crittografia Aes-256 sul bitstream di configurazione, programmazione con autenticazione Sha-256 del bitstream. La chiave di sicurezza è inoltre protetta in tre modi: una tecnologia sviluppata da Cryptographic Research Incorporated che la rende immune agli attacchi condotti con la tecnica Dpa (Differential Power Analysis), un identificativo basato su Phisically Unclonable Function e un sistema di generazione Nrbg (Non-deterministic random bit generator). Misure analoghe sono utilizzate anche per la protezione dei dati trattati dal dispositivo.
Affidabilità intrinseca
Secondo Microsemi, gli Fpga basati su tecnologia Flash sono intrinsecamente affidabili poiché questo tipo di memoria è insensibile alle particelle alfa (raggi cosmici). La configurazione dei collegamenti nel tessuto logico, pertanto, rimane sempre inalterata, con un valore di affidabilità di zero Fit. Sempre stando a Microsemi, una cella di memoria Sram può invece cambiare il proprio stato se colpita da raggi cosmici, il che - negli Fpga “convenzionali” - si traduce in una modifica della configurazione. Per quanto riguarda gli altri blocchi integrati nei chip SmartFusion2 (il processore Arm, le interfacce Ethernet, Can, Usb e PCIe), tutte le memorie sono protette contro i Seu (Single event upset) tramite tecniche di rilevamento/correzione degli errori o tramite implementazioni immuni a questo tipo di inconvenienti.
Basso consumo
Al ridotto assorbimento statico tipico degli Fpga basati su Flash (10 milliwatt), la famiglia SmartFusion2 affianca una modalità di funzionamento di tipo sleep - denominata FlashFreeze - che è caratterizzata da un bassissimo consumo: solo 1 milliwatt. Il tempo necessario per il passaggio dal funzionamento normale alla modalità FlashFreeze e viceversa è di soli cento microsecondi; ciò consente di creare cicli di lavoro (duty cycle) nei quali il dispositivo rimane acceso solo per brevi intervalli. La famiglia SmartFusion2 comprende sei membri con una dimensione massima di 120.000 Lut.
