NOR閃存廣泛用作FPGA的配置設備。FPGA在工業(yè)和通信及汽車(chē)ADAS應用中的使用取決于NOR Flash的低延遲和高數據吞吐量特性?焖賳(dòng)時(shí)間要求的一個(gè)很好的例子是汽車(chē)環(huán)境中的攝像頭系統。點(diǎn)火時(shí)后視圖像在儀表板上顯示的速度是一階設計挑戰。 上電后的FPGA會(huì )立即加載已存儲在NOR器件中的配置位流。傳輸完成后的FPGA轉換為活動(dòng)(已配置)狀態(tài)。FPGA包含許多配置接口選項,通常包括并行的NOR總線(xiàn)和串行外圍設備接口(SPI)總線(xiàn)。支持這些總線(xiàn)的存儲器在不同制造商提供的產(chǎn)品之間始終存在很小的不兼容性,這使得存儲設備的多來(lái)源采購更加困難。 FPGA配置的歷史 FPGA首次面世時(shí)選擇的配置存儲器是并行EPROM。NOR Flash技術(shù)出現了,并因其系統內可重新編程性和成本效益而被廣泛采用。第二個(gè)演進(jìn)過(guò)渡是,SPI存儲器接口在大多數應用中已經(jīng)取代了并行NOR接口。當今的SPI Nor Flash產(chǎn)品可提供高密度和小封裝,高讀取吞吐量以及(最重要的是)高效的低引腳數接口。 圖1 –千兆四通道SPI(6引腳)和并行NOR(45引腳)接口 圖1顯示了一個(gè)1 Gb SPI設備與一個(gè)1 Gb Parallel NOR產(chǎn)品的引腳排列。對于一個(gè)千兆位內存,四路串行外圍設備接口(QSPI)器件具有一個(gè)六針接口,而并行NOR器件則需要45針。引腳數的巨大差異導致QSPI器件被廣泛用作首選配置接口。QSPI接口允許更改密度,而無(wú)需更改設備尺寸。 FPGA配置速度 隨著(zhù)過(guò)程節點(diǎn)的縮小,FPGA器件繼續增加了可用的可編程邏輯數量。這導致需要更高密度和更快的配置內存,F代FPGA在配置期間需要加載多達128MB的數據。這些高密度配置位流需要更長(cháng)的時(shí)間才能從NOR閃存設備傳輸到FPGA。配置接口不僅針對讀取吞吐量進(jìn)行了優(yōu)化,而且還專(zhuān)注于促進(jìn)不同NOR閃存制造商之間的互操作性。 |