低成本与高价值的平衡

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继Stratix 10和Arria 10之后，Altera公司近日发布了非易失的MAX 10 FPGA，这是Altera第10代系列产品中的最新型号。它使用台积电55 纳米嵌入式闪存工艺技术，这一革命性的非易失FPGA在小外形封装、低成本和瞬时接通可编程逻辑器件封装中包含了双配置闪存、模拟和嵌入式处理功能。

为什么这款FPGA（现场可编程门阵列）要以Altera公司用于命名CPLD（复杂可编程逻辑器件）系列的“MAX”来命名？Altera公司产品营销资深总监Patrick Dorsey告诉记者，Altera用“MAX”来命名它，是想突出其延续了Altera可编程产品物美价廉的传统，而定位于低成本的MAX 10所拥有的一些性能通常却只有高端的FPGA才具备。

事实上，传统的FPGA系统主要由32位处理器、FPGA、电源模块和大量的外部模拟器件构成，32位处理器作为主处理器，FPGA做加速或者其他补充功能。Patrick Dorsey介绍，对于MAX 10而言，它包含了大量的外围器件（包括振荡器、时钟、模数转换器、温度传感器等），而核心的32位处理器也可以用Altera的软核处理器Nios Ⅱ替代，这能够让电路板面积减小50%。同时，MAX 10 FPGA具备闪存模块（用户闪存和双配置闪存）、模数转换器、集成电源调节器、最多500个用户I/O等特性，这些关键特性支持MAX 10 FPGA能够完成多种重要的系统功能，例如瞬时配置、失效安全更新、系统监视和系统控制等，从而帮助用户进一步提高了系统级价值。

Patrick Dorsey解释说，使用片内闪存，MAX 10 FPGA在不到10毫秒内即可完成配置。对于系统管理应用，瞬时接通特性使得MAX 10 FPGA成为系统电路板上最先工作的器件，控制其他电路板元器件的启动。在数据通路应用中，瞬时接通特性支持MAX 10 FPGA在上电时提供积极的用户交互功能。同时，集成在MAX 10 FPGA中的片内闪存支持双配置，在一个芯片中实现两个FPGA设计。利用双配置功能，器件可以完成失效安全更新，一个闪存模块指定用于更新镜像，而另一个模块保留用于“安全”工厂镜像。通过这一功能，能够更快地部署系统，降低了维护成本，运行生命周期更长。

此外，MAX 10 FPGA集成的模拟模块包括ADC和温度检测二极管。利用集成模拟功能，MAX 10 FPGA可以用在需要系统监视的应用中，例如温度控制和触摸屏人机接口控制等。集成模拟模块降低了电路板复杂度，减小了延时，实现了更灵活的采样排序，包括双通道同时采样等。“MAX 10 FPGA支持Altera软核Nios Ⅱ嵌入式处理器集成，为开发人员提供了单芯片、可配置的瞬时接通处理器子系统。利用Nios Ⅱ嵌入式处理器，器件可以用于高效地管理复杂控制系统。”Patrick Dorsey说。

谈到应用，Patrick Dorsey指出MAX 10 FPGA的目标市场有工业、汽车系统，以及通信、计算和存储等领域。例如，器件的集成功能结合小外形封装（可以小到只有3毫米×3毫米），MAX 10 FPGA就成为了空间受限系统的高效解决方案，并应用在汽车和工业系统中。而在高级通信、计算和存储应用中，MAX 10 FPGA则能够有效地管理复杂控制功能，同时进行系统配置、接口桥接、电源排序和I/O扩展。

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