1.5.4 Actel公司
Actel(爱特)公司成立于1985年,位于美国纽约。在20多年时间里,Actel一直效力于美国军工和航空领域,并禁止对外出售。目前,Actel逐渐转向民用和商用,除反熔丝系列产品外,还推出了可重复擦除的ProASIC3系列产品(针对汽车、工业控制、军事航空行业)。以下是Actel与其他公司(Altera、Xilinx、Lattice)的FPGA对比的独特之处。
1)本质结构不一样
Actel的FPGA是基于Flash结构的,Altera、Xilinx和Lattice的FPGA都采用SRAM结构,掉电后数据丢失,因此需要一块配置芯片,而Actel的FPGA无须配置。
2)安全性高——无法破解
Actel的FPGA内部有双重保密功能:一个是128位Flashlock加密,另一个是128位AES加密(全部在软件中自由设置),可真正实现保护知识产权。Flashlock密钥是保护芯片,防止他人进行效验、编程、擦除。只有正确的128位Flashlock密钥才能进行对芯片擦除/重写。264已经很大,2128就更大了。就算运气好,把Flashlock密码破解了,还有使用128位AES加密的程序代码,即使用世界上最快的计算机解密也要100亿年。因此,Actel的代码基本可以实现网上传输。也许有人会说用反向工程,可采取磨芯片获取开关状态。但是Actel的晶体管都在7层金属铜之下,如果把7层金属铜去掉了,还不破坏布线结构和内部晶体管,基本是不可能的,这也是军事和航空领域全部使用Actel的原因。
3)上电即运行
Actel的FPGA与其他公司的FPGA相比,还有一个优点就是上电即运行。这个特性有助于系统组件的初始化、处理器唤醒紧急任务的执行,而Altera、Xilinx的FPGA从上电到正常工作需要0.2s。这点也正是Actel的FPGA广泛应用于军事和航空领域的原因。例如,不停车收费系统就利用了Actel的FPGA上电即运行的性能。汽车在高速公路上行驶的速度特别快,而在远离收费区时,FPGA处于掉电状态;当接近收费区时,FPGA启动工作,所以设计中必须要满足FPGA上电就工作。SRAM型的FPGA上电配置需要0.2s,可能导致结果是等到FPGA开始工作时,汽车已经开出了射频识别区,主站无法收到车载发送的数据。
4)无可挑剔的稳定性
Actel的FPGA具有硬件免疫能力,就是任何高能量的中子和α粒子撞击器件都丝毫没有影响,但是SRAM型的FPGA不能承受高能量粒子的撞击,不能适应恶劣的环境。这也是Actel的FPGA在军事、汽车行业中的优势所在。
图1-10所示是Actel公司的商标和典型芯片实物。
图1-10 Actel公司的商标和典型芯片实物