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我么先来分析第一个多路器,得到 ,由第二个多路器得到 ,化简得 ,同样可由第三个多路器得到 ,将 f1、f2 代入并化简后得到逻辑 。
既然是讨论,那我们就得带着问题进行探讨。为什么我们有了这个基于SRAM技术的FPGA还要用反熔丝技术?它为什么会产生?哪种需求需要它?等等带着这些问题,我们来说下基于反熔丝技术的优缺点。
在上面介绍SRAM技术的之后,我们知道了,基于SRAM技术的最大的缺点就是掉电失配,上电重配,外围必须要用配置存储芯片,占用板级空间,而且基于SRAM的FPGA本身最小单元的面积相对来说比较大,也就决定了由它得到的同等逻辑的FPGA面积大。然而基于反熔丝技术的FPGA是非易失性的,配置数据在系统掉电后依然存在,上电后,系统会立刻使用,不需要额外的配置存储芯片来配置,这样就节约了额外的板级面积了,同时尽管基于反熔丝的需要额外的编程电路,但是当规模达到了百万千万的时候,它的密集性就会很明显了,而现在的一些基于SRAM技术的已达到这个规模了,所以这一点在今后看会越来越明显。其实大家细心一点就会发现,ACTEL的一些型号FPGA芯片大部分面积很小的。
反熔丝型的FPGA的另一个很大的优点也是它能够和基于其他技术的FPGA竞争生存下去的特性就是,它生来就是免疫辐射。这个对于军事航空航天等有特别要求的场合来讲还是非常有用的。在这些环境下,基于SRAM技术的FPGA里面的LUT存储单元在受到外部辐射,粒子流射线会导致存储在SRAM中的逻辑1和0翻转,最终导致整个逻辑功能错乱。虽然基于SRAM的FPGA早期这针对这些环境也有解决策略,对设计采用多倍冗余设计,采用多偏制,一个表保存多份,当其中一份或者几份发生倒转,但是大部分没有发生倒转,程序通过判断后还能正常运行,但是这不是根本解决问题的方法,只是减小错误发生概率,也是以消耗几倍的资源来满足的。
其实基于反熔丝的器件还有一些有点的,功耗低速度快延时小等,问题是说了这么多好处,为什么还是发展的相对基于SRAM技术的FPGA落后很多呢?问题出在于反熔丝制造工艺上,它必须要一些很复杂的处理,能力不行,即使再好也只能眼巴巴的看着。但是后面的发展,这些诱惑性还是会引起厂商的重视的。
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