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EDA/IC 설계

액텔, 하드형 ARM 코어 통합한 플래시 기반 FPGA 선보여

게재:2010년05월14일

Dylan McGrath
EE Times

Actel사가 임베디드 디자이너들의 폭 넓은 관심을 끌만한 중요한 발전이라고 밝힌 플래시 기반 FPGA(field programmable gate array) 제품군을 출시했다. 이 FPGA 패브릭은 하드형(hard) ARM Cortex-M3 프로세서로 구축된 완벽한 마이크로컨트롤러 서브시스템 및 프로그램 가능형 아날로그 블록과 통합되어 있다. SmartFusion 제품군의 첫번째 제품은 대량 생산 중으로 현재 이용 가능하다.

Actel사에 따르면, 디자이너들은 SmartFusion 디바이스를 통해 보드 레벨을 변경하지 않고도 하드웨어/소프트웨어 트레이드오프를 즉시 최적화시킬 수 있다고 한다. 프로세서와 필수 글루 로직을 한 디바이스에 제공함으로써 성능과 비용 및 풋프린트의 이점을 제공한다고 Actel사의 경영진들은 밝혔다.

“SmartFusion은 CPU 코어만이 아니라 완전한 마이크로컨트롤러 서브시스템을 갖추고 있다”고 Actel사의 세일즈 및 마케팅 VP인 Rich Kapusta 씨는 말했다. “최초로 성능에 대한 타협 없이 FPGA 및 마이크로컨트롤러를 일부 프로그램 가능형 아날로그와 통합했다.”

컨설팅 업체인 Silicon Insider사의 사장인 Jim Turley 씨에 따르면, 디자이너들은 약 10년 동안 프로세서들을 FPGA에 통합시키기 위해 노력해 왔지만 프로그램 가능형 패브릭과 프로세서 아키텍처가 조화되지 못하고 이 구성요소들 간의 통신이 느려짐으로써 그다지 큰 성공을 이루지 못했다고 한다. “Actel사는 SmartFusion을 통해 일반적인 ARM 프로세서와 FPGA 패브릭을 결합시켰을 뿐만 아니라 이 둘을 원활하게 통신할 수 있는 방식으로 통합시켰다”고 Turley 씨는 말했다.

SmartFusion은 2005년에 시장을 강타한 Actel사의 첫번째 혼성신호 FPGA인 Fusion에서 발전된 제품이다. Fusion 디바이스는 32비트 ARM Cortex-M1 등의 소프트 프로세서 코어를 통합할 수 있다.

Actel사의 마케팅 및 엔지니어링 수석 VP인 Fares Mubarak 씨는 Fusion이 시장에서 성공을 거두긴 했지만 Actel사는 타깃 어플리케이션의 폭을 보다 넓히고 싶어했다고 밝혔다. 이를 위해 Actel사는 프로세서를 강화하고 표준 주변기기에 대한 전체적인 보완 요소를 제공함으로써 프로세서 이외의 성능도 높여야만 했다.

“Actel사는 플래시 공정에 상당한 투자를 했기 때문에 이 새로운 제품군이 누구도 쉽게 복제할 수 없는 지속 가능하며 차별화된 디바이스라는 점에 대해 상당히 만족해 했다”고 Kapusta 씨는 말했다.

SmartFusion은 내장 플래시 메모리를 갖춘 CortexM3를 제공하는 한편, SRAM 기반 FPGA는 외장 플래시를 필요로 한다고 Kapusta 씨는 덧붙였다. 또한 그는 이러한 플래시 기술을 통해 SmartFusion에서 고전압 아날로그가 디지털 회로와 공존할 수 있는 것이라고 설명했다.

Actel사는 SmartFusion이 FPGA, 프로그램 가능형 아날로그 및 마이크로컨트롤러가 교차하는 광범위한 시장의 흥미를 끌 수 있을 것으로 생각하고 있다. SmartFusion은 산업, 군사, 의료, 통신, 컴퓨팅 및 스토리지 시장의 시스템 및 전력 관리, 모터 제어, 산업 자동화, 디스플레이와 같은 다양한 어플리케이션들을 타깃으로 하고 있다.

그러나 Actel사의 경영진들은 SmartFusion이 학습 곡선이 필요할 수도 있다면서, 특히 FPGA는 익숙하지만 마이크로컨트롤러에 대해서는 생소하다거나 그 반대의 상황인 디자이너들의 경우 그러할 것이라고 인정했다.

따라서 Actel사는 이 디바이스를 위한 설계 지원을 위해 Libero IDE(Integrated Design Environment)를 제공하며 GNU를 갖춘 무료 SoftConsole Eclipse 기반 IDE뿐만 아니라 Keil 및 IAR Systems사의 평가 소프트웨어 버전을 제공한다.

Actel사에 따르면, SmartFusion 디바이스에 통합된 마이크로컨트롤러 서브시스템은 ARM Cortex-M3 기반으로 100MHz 동작 속도를 가진다고 한다. 또한 최대 512킬로바이트의 플래시 메모리와 64킬로바이트의 SRAM 등이 포함되어 있다.

SmartFusion 디바이스는 Actel사의 플래시 기반 ProASIC3 FPGA 아키텍처로 제작되고 130나노 CMOS 공정에서 구현되며 6만~50만 개의 시스템 게이트와 350MHz의 성능으로 최대 204개의 입출력을 지원한다.

Actel사는 지난해 9월 이후부터 SmartFusion 디바이스를 샘플링해 왔으며 수십 곳의 고객사들과 협력을 진행해 왔다고 밝혔다. SmartFusion 제품군의 첫번째 제품인 A2F200은 대량 생산 중으로 현재 이용 가능하다. 또한 A2F500 디바이스들은 올해 2분기에 공급될 예정이며 A2F060 디바이스들은 올해 하반기에 공급될 전망이다.

고객 평가를 위한 샘플 개발 킷은 99달러에 제공되고 모든 기능을 갖춘 개발 킷은 999달러에 공급되며 두 개발 킷 모두 현재 바로 사용할 수 있다고 Actel사는 밝혔다.

SmartFusion의 내부 구성. 이 FPGA 패브릭은 하드형 ARM 코어로 구축된 마이크로컨트롤러 서브시스템 및 프로그램 가능형 아날로그 블록과 통합되어 있다.