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(chǎng)可編程門陣列)和專用SoC(系統(tǒng)芯片)。這三類平臺(tái)各擅勝場(chǎng)，專用SoC對(duì)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(duì)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(chǎng)的主流平臺(tái);FPGA是這三者中適應(yīng)性最強(qiáng)的， 通常來說成本也最高，以往只有少量多樣的終端市場(chǎng)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(diǎn)投入， 紛紛推出低成本FPGA方案，以試圖在嵌入式市場(chǎng)獲得一席之地。近日，美高森美公司(Microsemi Corporation)推出業(yè)界首個(gè)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(biāo)，非常適合現(xiàn)在嵌入式應(yīng)用對(duì)于平臺(tái)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(yíng)銷總監(jiān)Ted Marena接受了與非網(wǎng)采訪，向讀者詳細(xì)講述了這一系列FPGA的優(yōu)勢(shì)。

Ted Marena表示，集成RISC-V內(nèi)核的FPGA的特色主要是具備開放性、可移植性和設(shè)計(jì)靈活性。

Ted指出，RISC-V內(nèi)核特別適合高效的設(shè)計(jì)實(shí)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(gè)，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(shì)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(jià)格不菲的工程費(fèi)用和專利費(fèi)是無法動(dòng)工的。

RISC-V的開放性也是一大優(yōu)點(diǎn)。采用ARM等封閉式架構(gòu)內(nèi)核的平臺(tái)，開發(fā)人員看不到源代碼，所以無法了解門級(jí)電路設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。但RISC-V的用戶可以查看內(nèi)核的所有細(xì)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。

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(zhǔn)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(jí)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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