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FPGA Conversion Flow DiagramFPGA-to-ASIC変換

オン・セミコンダクターは、FPGAからASICへの変換を専門とする業界のリーダです。大きなコスト節減、性能向上、製品保証を実現します。当社 のお客様は、これまでに4,000以上の高コストのFPGAをドロップインASIC置換デバイスに置き換えることによって、システム・コストを大 幅に削減することができました。ほとんどのケースにおいて、ASICでより高い性能、低い消費電力、優れたパッケージの熱的性能を達成できます。オン・セミコンダク ターは、FPGA開発のための並列開発パスを提供しています。これにより、開発フェーズ中はFPGA特有の柔軟性を生かしながら、ASICを使用した低コ スト生産へのパスを推し進めます。

当社は競争力のあるデザイン・サイクル時間を提供し、迅速な生産の立ち上げと低コスト化を可能にします。また、長期間にわたり製造プロセスを維持し、長期にわたり部品供給を行います。

FPGA-to-ASIC変換リファレンスマニュアル

FPGA-to-ASIC Conversion, The Best of Both Worlds

特長

FPGA-to-ASIC Conversion Design Flow Diagram利点


ダイ・サイズが小さいほど低コスト

旧来のテクノロジでASICが達成していたのと同じシステム性能を獲得するために、FPGAは最先端のテクノロジを使用しています。FPGAに実装 されたデザインの場合、アーキテクチャ、ファブリック、およびプログラマブル・ロジックとインタコネクトのオーバヘッドのために、ダイ・サイズが大きくな ります。これによって、FPGAでの総消費電力が増加するだけでなく、コストにも直接影響があります。ゲートとRAMが同量の場合は、ASICのほうがダ イ・サイズが小さく、通常は必要なメタル層が少なくなります。これはASICではより効率の高いカスタム配線が使用されるためです。

ダイ・サイズが小さい、処理手順が少ない、またテクノロジの世代が古いことが、ASICの主なコスト上の優位性です。ASICの優れた実装密度の利 点を生かし、可能であれば数個のFPGAをシングルチップに搭載することにより、ボード・サイズの縮小、小さなBOM、消費電力の改善、コスト節約の最大 化などの追加メリットも享受できます。


カスタマイズによる高性能の達成

デバイス速度が上がると、ASICデザインに比べてFPGAの消費電力は大幅に増加します。これは主としてFPGAの配線によるものです。 FPGAではチップのポイントAからポイントBに直接配線することはできません。代わりに、信号はそれぞれが大きな容量性オーバーヘッドを持ち、消費電力 を増加させる多くのプログラム可能な配線スイッチおよびワイヤ・セグメントを通じて転送しなければなりません。さらに、すべての潜在的なクロッキング条件 を処理するためにオーバサイズ・ドライバにより、ダイ全体にわたって配置される定義済みクロック・ネットワークでクロックが送出されます。この大規模なク ロック・ネットワークには、大きな容量性負荷があり、高周波数ではかなりの電力を消費します。

ASICでは、クロック・ドライバとネットワークは、特定のクロック・ネットワーク要件に適合されており、メタル・レイヤで効率的に配線されま す。基本的に、ASICでは電力を消費する未使用ロジックはありません。ハイ・エンドFPGAテクノロジは、ASICよりも微細技術を使用していますが、 コア電圧はASICと同じです。高度な微細技術を使用し、ASICと同じコア電圧を使用することにより、より多くのリーク電流がFPGAの高い電力消費に 追加されます。ASICでの電力消費の低減により、シンプルなパッケージを使用できるため、少なくとも3割またはそれ以上のデバイス・コスト要因となるパッケー ジ・コストを削減でき、製品の総コストを下げるのに役立ちます。


変換する理由

オン・セミコンダクターは、過去20~30年にわたって、高コストのFPGAから効率の良いASICへ数千ものデザインを変換するのに成功しまし た。ASICの低いユニット・コストが、長くこのような変換における主な原動力でした。しかし、FPGAからASICへの変換の魅力は、コストの節約をは るかに上回るものです。FPGAの代わりにASICを使用すれば大幅に電力を節約でき、バッテリの寿命が著しく延長されます。ハンドヘルド機器などのアプ リケーションでは、これが大きな強みです。FPGAで使用されるプログラマブル・ロジックとは対照的に、ASICではロジックがハード・コーディングさ れ、デバイスを再プログラミングできないため、セキュリティと信頼性が向上します。この信頼性強化によって、通常SRAMベースのFPGAは認可されない フライト・クリティカル・アプリケーションでもASICが明らかな選択肢となります。