采用RISC-V內(nèi)核的FPGA有何特色？

嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)主要分為三類：通用 MCU（微處理器）、FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）和專用 SoC（系統(tǒng)芯片）。這三類平臺各擅勝場，專用 SoC 對特定應(yīng)用做了專門優(yōu)化，成本低、性能高、開發(fā)快，但只適用于量大、功能相對固定的應(yīng)用；通用 MCU 適應(yīng)性更廣，成本比專用 SoC 要高，是如今嵌入式終端市場的主流平臺；FPGA 是這三者中適應(yīng)性最強的， 通常來說成本也最高，以往只有少量多樣的終端市場考慮采用 FPGA。

不過，近年來不少 FPGA 廠商開始在嵌入式應(yīng)用上重點投入， 紛紛推出低成本 FPGA 方案，以試圖在嵌入式市場獲得一席之地。近日，美高森美公司（Microsemi Corporation）推出業(yè)界首個基于開源處理器架構(gòu) RISC-V 內(nèi)核的 FPGA 系列產(chǎn)品，即 IGLOO2 FPGA、SmartFusion2 SoC FPGA 或 RTG4 FPGA。完全開源的 RV32IM RISC-V 內(nèi)核采用開放式指令集架構(gòu)（ISA），通過許可的 BSD 授權(quán)，具備全面可移植性，而且由于開發(fā)人員可以查看 RISC-V 的所有源碼，因此安全性更高，再加上美高森美產(chǎn)品一向出色的功耗與可靠性指標，非常適合現(xiàn)在嵌入式應(yīng)用對于平臺架構(gòu)的要求。

那么，相比 MCU 或者集成其他商用處理器內(nèi)核的 FPGA 產(chǎn)品，美高森美采用 RISC-V 內(nèi)核的該系列產(chǎn)品有哪些特色呢？美高森美 SoC FPGA 營銷總監(jiān) Ted Marena 接受了與非網(wǎng)采訪，向讀者詳細講述了這一系列 FPGA 的優(yōu)勢。

美高森美 SoC FPGA 營銷總監(jiān) Ted Marena

Ted Marena 表示，集成 RISC-V 內(nèi)核的 FPGA 的特色主要是在開放性、可移植性和設(shè)計靈活性方面表現(xiàn)更好。

Ted 指出，RISC-V 內(nèi)核特別適合高效的設(shè)計實現(xiàn)，開發(fā)人員可以根據(jù)應(yīng)用需求靈活裁剪。如今 RISC-V 指令集已經(jīng)固定，全部 RISC-V 指令不超過 50 個，因此 RISC-V 內(nèi)核面積更小，從而使得整體芯片成本更低，內(nèi)核越小，相應(yīng)的功耗也就越低。

相比 MCU 或集成商用處理器內(nèi)核的 FPGA，RISC-V 內(nèi)核的 FPGA 最大的優(yōu)勢之一就是可移植性。采用 FPGA 來開發(fā)新應(yīng)用能夠快速上市，如果該應(yīng)用成熟以后有足夠多的量，那么可以將 FPGA 改為專用芯片來降低成本。采用 ARM 核就沒這么方便，不支付一筆價格不菲的工程費用和專利費是無法動工的。

RISC-V 的開放性也是一大優(yōu)點。采用 ARM 等封閉式架構(gòu)內(nèi)核的平臺，開發(fā)人員看不到源代碼，所以無法了解門級電路設(shè)計細節(jié)。但 RISC-V 的用戶可以查看內(nèi)核的所有細節(jié)，可以檢查每一行代碼以確定系統(tǒng)的安全，甚至根據(jù)需要定制化自己的安全模塊。

IGLOO2 FPGA 框架

在最后，Ted 表示，雖然 RISC-V 內(nèi)核很新，但美高森美已經(jīng)為該系列產(chǎn)品準備了完整的工具鏈和整體開發(fā)環(huán)境，以方便工程師上手，這些工具包括 RTL 級開發(fā)工具 Libero 和軟件開發(fā)環(huán)境 Soft Console，如今，這些工具都可以從美高森美的網(wǎng)站上去下載。

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