PolarFire的SoC
最低功耗,多核RISC-V的SoC FPGA
概观
该PolarFire®的SoC FPGA系列提供低功耗,热效率和国防级安全智能,连接系统的一个无与伦比的组合。
它是在芯片的第一系统(SoC)的现场可编程门阵列(FPGA)具有确定性的,相干RISC-V CPU群集和启用Linux和实时应用确定性L2存储器子系统。 建立在获奖,中档,低功耗PolarFire FPGA架构,PolarFire SoC器件提供高达50%的较低的功率比其他的FPGA,从25K到460K逻辑单元(LE)和特征12.7G收发器跨度。 EEMBCCoreMark测试®-Pro基准图表过电力消耗示出的SoC PolarFire低功耗的优点。 |
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对于PolarFire SoC的早期访问计划是开放的。发邮件给PolarFireSoC@microchip.com了解更多。 |
解决关键的市场机会
PolarFire的SoC非常适合于安全,节能的计算在广泛范围内成像,人工智能/机器学习(AI / ML),物联网(IOT),工业自动化,汽车,航空航天和国防应用中,有线接入网络与蜂窝基础设施。
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成像/ AI / ML |
物联网 |
工业自动化 |
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汽车 |
防御 |
通讯 |
最低功耗
PolarFire SOC对比赛的SoC的FPGA(CoreMarks / W)
〜25kLE的SoC FPGA的 |
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〜100kLE的SoC FPGA的 |
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〜460kLE的SoC FPGA的 |
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安全
国防部级安全
安全性硅制造过程中启动,并通过系统的部署和运营继续进行。Microchip的PolarFire的SoC FPGA的代表了业内最先进的安全可编程的FPGA。
- 安全硬件
- 安全晶片排序和包装
- 斯佩克特和熔化免疫的CPU
- 设计安全
- DPA耐流编程
- 防篡改
- DPA耐安全启动
- 数据安全
- CRI DPA对策直通证
- DPA耐加密协处理器
RISC-V物理内存保护(PMP)
PolarFire的SoC具有PMP中的每个处理器核心的执行。PMP的用于强制与机器的权限状态结合存储器的访问限制,即机模式,管理程序模式和用户模式。 |
安全领导
特征 | PolarFire的SoC | 竞争对手1 | 竞争对手2 | 竞争对手3 |
---|---|---|---|---|
TRNG | 硬IP(SP800-90A CTR_DRBG-256; SP800-90B(草案)N RBG个) | ✖ | ✖ | 软IP |
AES | AES-128 /256分之192(ECB,CBC,CTR,OFB,CFB,GCM,KeyWrap) | AES-256(CBC) | AES-256(CBC) | AES-256(ECB,GCM) |
SHA | SHA-224分之1/ 256 /512分之384,密钥树 | SHA-256 | SHA-256 | SHA-384 |
HMAC | HMAC-SHA-224分之1/ 256 /512分之384;GMAC-AES;CMAC-AES | HMAC-SHA2-256 | HMAC-SHA2-256 | ✖ |
RSA | SigGen(ANSI X9.31,PKCS V1.5),SigVer(ANSI X9.31,PKCS V1.5)-1024/1536/2048/3072/4096 | 软RSA - (2048) SigGen(PKCS V1.5) SigVer(PKCS V1.5) |
软RSA - (2048) SigGen(PKCS V1.5) SigVer(PKCS V1.5) |
软件库: RSA原语(2048) |
ECDSA | 注册机,KeyVer,SigGen&SigVer - NIST&Brainpool(P256 / 384/521);KAS - ECC CDH,PKG,PKV | ✖ | ✖ | ✖ |
FFC | KAS - DH,DSA SigGen&SigVer(1024/1536/2048/3072/4096) | ✖ | ✖ | ✖ |
篡改检测 | 电压,温度,时钟频率,时钟毛刺,活动网 | ✖ | ✖ | 只有电压和温度 |
PUF | 对于安全密钥存储PUF保护(安全启动和数据通信) | ✖ | ✖ | 安全启动钥匙 |
比特流保护 | DPA耐加密的比特流编程 | ✖ | ✖ | ✔ |
DPA的抵抗力 | DPA耐硬加密协处理器,支持上述所有加密算法 | ✖ | ✖ | ✖ |
框图

PolarFire SOC为基于获奖PolarFire FPGA架构和集成了通用性,低功耗,64位,多核RISC-V处理器子系统。
- Linux和实时能够在确定性和连贯的CPU集群
- 集成DDR3 / 4,LPDDR3 / 4个控制器和PHY
- 国防部级安全启动
- SECDED所有的回忆
PolarFire的SoC在中档密度与出色的安全性和可靠性提供了业界最低的功耗。
实时Linux的
安全关键,系统控制和安全应用程序使用的灵活性,Linux提供和需要实时确定性来控制硬件。
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安全关键系统 | AI / ML | 物联网产业 | 机器人 | 智能武器和无人机 |
典型的SMP实现可能提供了丰富的操作系统的灵活性,但可怕的是运行实时系统需要确定性的表现。 | |
SMP上四核Cortex-A类处理器 |
ISR执行时间显著变化 |
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设计确定性,Linux的能力的SoC需要一个多维方法需要创新的架构,在核和可配置的分支预测功能的连贯内存子系统。
PolarFire SOC具有多核的Linux能处理器,其相干与存储器子系统允许在单个多核CPU群集多功能混合确定性的实时系统和Linux。
PolarFire的SoC,您可以创建一个完全确定的实时系统的Linux一起上时执行每次。
在PolarFire的SoC实现AMP |
在ISR执行时间确定 |
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产品系列
特征 | PolarFire的SoC FPGA | |||||
---|---|---|---|---|---|---|
MPFS025T | MPFS095T | MPFS160T | MPFS250T | MPFS460T | ||
FPGA结构 | K逻辑元素(4LUT + DFF) | 23 | 93 | 161 | 254 | 461 |
数学块(18×18 MACC) | 68 | 292 | 498 | 784 | 1420 | |
LSRAM块(20K位) | 84 | 308 | 520 | 812 | 1460 | |
uSRAM块(64x12) | 204 | 876 | 1494 | 2352 | 4260 | |
总RAM兆位 | 1.8 | 6.7 | 11.3 | 17.6 | 31.6 | |
uPROM千位 | 194 | 387 | 415 | 470 | 553 | |
用户的DLL / PLL的 | 8各 | 8各 | 8各 | 8各 | 8各 | |
高速IO | 12.5 Gbps的SERDES车道 | 4 | 4 | 8 | 16 | 20 |
第二代PCIe终点/根端口 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | |
总FPGA IO | HSIO + GPIO | 108 | 276 | 312 | 372 | 468 |
总MSS IO | MSS IO | 136 | 136 | 136 | 136 | 136 |
MSS DDR | 数据总线 | 16 | 32 | 32 | 32 | 32 |
打包 | 类型(尺寸,间距) | 总用户I / O:MSS-IO / HSIO / GPIO / XCVRs | ||||
FCSG325(11×11个,11x14.5 *,0.5mm)的 | 102/32 /2分之48 | 102/32 /2分之48 | 32分之102/ 48/2 * | |||
FCSG536(16×16,0.5mm)的 | 136/60 /4分之108 | 136/60 /4分之108 | 136/60 /4分之108 | |||
FCVG484(19×19为0.8mm) | 136/60 /4分之48 | 136/60 /4分之84 | 136/60 /4分之84 | 136/60 /4分之84 | ||
FCVG784(23x23为0.8mm) | 144分之136/8分之168 | 144分之136/8分之168 | 144分之136/8分之180 | |||
FCG1152(35x35为1.0mm) | 144分之136/16分之228 | 180分之136/ 288/20 |
PolarFire的SoC提供的尺寸最小
PolarFire的SoC FPGA提供最好的一流的外形在25K,95K,160K和250K的LE。
入门
下载并安装最新的工具
下载 | 描述 |
的Libero SoC的设计套件 | 的Libero SoC设计套件是与Microsemi的FPGA和SoC的设计的综合性工具188足球下注 |
的SoftConsole | Softconsole是针对嵌入式固件开发的自由软件开发环境 |
PolarFire Github上的SoC | Baremetal驱动程序和示例项目 |
下载相关文件
Renode | |
Renode提供PolarFire SoC和祢-V软CPU的仿真模型,并可以用于调试固件。Renode捆绑6.x版的SoftConsole和可免费下载
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参考资料 | 描述 |
Renode系列网络研讨会 | 查看入门视频,并注册为即将到来的Renode系列网络研讨会 |
的SoftConsole发布说明 | 和的SoftConsole安装Renode说明和发行说明 |
Renode网站 | 在Renode完整的文档 |
RISC-V ISA规格 RISC-V ISA特权规格 RISC-V调试规格 |
RISC-V规格文件 |
目标:的SoftConsole | 的SoftConsole软件和文档 |
资源
产品信息
PolarFire的SoC手册 | 二千○一十九分之一十二 |
数据表
PolarFire SoC的先期产品概述 | 二千○一十九分之一十二 |
PolarFire的SoC高级数据表 | 二千○一十九分之一十二 |
打包
PolarFire的SoC MPFS250T_MPFS250TS-FCVG484封装引脚分配表 | 二千○一十九分之一十二 |
PolarFire的SoC MPFS250T_MPFS250TS-FCG1152封装引脚分配表 | 二千○一十九分之一十二 |
UG0902:PolarFire的SoC FPGA封装和引脚说明用户指南 | 04/2020 |
功耗估计
PolarFire SoC的功耗估算(V10b被) | 04/2020 |
UG0897:PolarFire和PolarFire的SoC FPGA功耗估算用户指南 | 04/2020 |
硬件文档
PolarFire SoC的冰柱套件原理图(初步) | 03/2020 |
PolarFire SoC的冰柱套件BRD文件(初步) | 03/2020 |
UG0901:PolarFire的SoC FPGA电路板设计指南用户指南 | 二千○一十九分之一十二 |
用户指南
UG0880:PolarFire的SoC FPGA微处理器子系统(MSS)用户指南 | 04/2020 |
UG0881:PolarFire的SoC FPGA引导和配置用户指南 | 04/2020 |
UG0886:PolarFire的SoC FPGA外围设备用户指南 | 04/2020 |
UG0888:PolarFire的SoC FPGA跟踪和调试用户指南 | 04/2020 |
UG0890:PolarFire的SoC FPGA上电和复位用户指南 | 04/2020 |
UG0904:PolarFire的SoC FPGA的千兆以太网MAC用户指南 | 04/2020 |
UG0905:PolarFire的SoC FPGA系统服务用户指南 | 04/2020 |
UG0906:PolarFire的SoC FPGA DDR内存控制器用户指南 | 04/2020 |
UG0912:PolarFire的SoC FPGA架构用户指南 | 04/2020 |
UG0913:PolarFire的SoC FPGA时钟资源用户指南 | 04/2020 |
UG0914:PolarFire的SoC FPGA编程的用户指南 | 04/2020 |
UG0915:PolarFire的SoC FPGA收发器用户指南 | 04/2020 |
UG0916:PolarFire的SoC FPGA IO用户指南 | 04/2020 |
UG0920:PolarFire的SoC FPGA的PCI Express用户指南 | 05/2020 |
应用笔记
AC489:构建PolarFire的SoC设计MSS |
05/2020 |
PolarFire的SoC工业IBIS模型(所有设备)
PolarFire的SoC GPIO工业IBIS模型 | 二千○一十九分之一十二 |
PolarFire的SoC HSIO工业IBIS模型 | 二千○一十九分之一十二 |
PolarFire的SoC MSSIO工业IBIS模型 | 二千○一十九分之一十二 |
PolarFire的SoC专用IO工业IBIS模型 | 二千○一十九分之一十二 |
PolarFire IBIS-AMI套餐 | 01/2020 |
寄存器映射
PolarFire SoC的寄存器映射 | 二千○一十九分之一十二 |