美国Actel日前发布了新产品“ProASIC3”和“ProASIC3E”，相当于该公司闪存EEPROM型FPGA的第三代产品。现已开始样品供货，计划从2004年第四季度开始量产供货。ProASIC3系列的系统门数可支持3万～100万，定位于面向量产设备的低价位产品，“价格上不会输给其他公司同等电路规模的竞争产品”（该公司营销副总裁Dennis Kish）。面向量产设备的FPGA价格始于SRAM型产品，而现在闪存型FPGA也卷了进来。Actel公司表示，由于闪存型FPGA无需外置ROM，有利于帮助用户进一步降低元件成本。

提供可写入任意信息的1Kbit内存空间

　　ProASIC3和ProASIC3E系列产品的一大特点是，集成有可作为用户内存区域使用的1KB闪存EEPROM。在此前的ProASIC产品中，闪存EEPROM仅用于保存编程数据，并不向用户开放。此次该1KB的容量，主要用于记录FPGA序列号和密钥等。此外，即使将FPGA嵌入到设备上以后，也可在该区域内换写编程数据，强化了所谓的ISP（在系统编程）功能。上述产品配备密钥长128位的AES（高级加密标准，Advanced Encryption Standard）解码电路，可在FPGA内写入加密的编程数据。可防止第三者非法读取和拷贝用户写入的编程数据。

　　通过在FPGA中内置电荷泵（Charge Pump）电路，仅利用运行时的电源电压（＋1.5V）即可编程。此前，需要外加＋17V左右的电压专门供编程使用，此次采用了升高芯片内部电压的方法。配备这种FPGA的设备出厂后，无需借助特殊设备就可换写编程数据。据Actel公司称，通过配备电荷泵电路和AES解码电路，经由互联网擦写FPGA的编程数据变得更加轻松。

尽管采用130nm工艺 电路规模仍以小取胜

　　ProASIC3和ProASIC3E均采用130nm工艺制造。最大工作频率为350MHz。速度是此前采用220nm工艺的产品“ProASIC Plus”的两倍。其他厂商还推出了采用90nm工艺制造的FPGA。Actel表示，该公司130nm工艺的产品价格之所以能在同类产品以下，是因为构成开关的晶体管数量较少。SRAM型FPGA用于改变FPGA逻辑的开关需要7个晶体管。而闪存方式仅需1个晶体管，电路规模很小，所以Actel认为可减小芯片面积。通过采用130nm工艺将单元面积减小，缩短了写入时间。“此前，电路规模最大的产品有的要花几十分钟，而新产品中的所有型号可在2分钟以内、时间最短的只需20秒即可写入”（Dennis Kish）。

　　新产品的主要性能如下：ProASIC3的系统门数为3万～100万。配备SRAM的容量最大为144KB，输出入数为79～288。ProASIC3E的系统门数60万～300万。配备SRAM的容量最大为504KB，输出入数为147～616。还可将支持的64位PCI接口电路（硬件IP内核）的频率从此前的33MHz提高至66MHz。

米Actel Corp.は，同社製フラッシュEEPROM方式FPGAとして第3世代品に相当する新製品「ProASIC3」と「ProASIC3E」を発表した。既にサンプル出荷を開始しており，2005年第4四半期に量産出荷を開始する予定である。システム・ゲート数で3万～100万に対応するProASIC3製品群を量産機器用の低価格品と位置付けており，「回路規模が同等の競合他社製FPGAに負けない価格にする」（同社Vice President of MarketingのDennis Kish氏）。SRAM方式から始まった量産機器向けFPGAの価格競争に，フラッシュ方式FPGAがついに殴り込みをかける格好だ。Actel社は，フラッシュ方式FPGAでは外付けのコンフィグレーションROMが不要な分，ユーザーの部品コストをさらに下げられる点で有利だとする。

　ProASIC3およびProASIC3E製品群の特徴の1つが，ユーザー・メモリ領域として利用できる1KビットのフラッシュEEPROMを集積すること。これまでのProASICでは，フラッシュEEPROMは専らプログラミング・データを格納するだけで，ユーザーには開放されていなかった。今回の1Kビット分は，FPGAのシリアル番号や暗号鍵などを格納する用途に向ける。このほか，FPGAを機器に組み込んだ後でもプログラミング・データを書き換えられる，いわゆるISP（in system programming）機能を強化した。鍵長128ビットのAES（advanced encryption standard）方式の復号化回路を搭載し，FPGAに暗号化したプログラミング・データを書き込めるようにした。ユーザーが書き込んだプログラミング・データの第3者による不正な読み出しやコピーを防止できる。

　チャージ・ポンプ回路をFPGAに内蔵することで，動作時の電源電圧（＋1.5V）だけでプログラミングできるようにした。従来は外部から＋17V程度の電圧をプログラミング向けに別途供給する必要があったが，今回はチップ内部で昇圧するようにした。FPGAを搭載した機器を出荷した後に，特別な機器を利用することなくプログラミング・データを書き換えられる。チャージ・ポンプ回路とAES方式の復号化回路の搭載により，インターネットを経由してFPGAのプログラミング・データをフィールドで書き換えることが容易になったとActel社は言う。

　ProASIC3およびProASIC3Eは130nmプロセスで製造する。最大動作周波数は350MHz。220nmプロセスで製造していた既存製品「ProASIC Plus」の約2倍に高速化している。競合他社は90nmプロセスで製造するFPGAを出荷しているが，130nmプロセスでも他社製品と同等以下に低価格化できる理由として，Actel社はスイッチを構成するトランジスタ数の少なさを挙げる。SRAM方式FPGAでは，FPGAの論理を変えるためのスイッチとして7個のトランジスタが必要になる。フラッシュ方式では1個のトランジスタで済むため回路規模が小さくなり，結果としてチップ面積を小さくできると主張する。130nmプロセスの採用によってセル面積が小さくなったことで，書き込み時間も短縮できるようになった。「従来品では回路規模が最大の品種で数十分かかることがあったが，新製品ではすべての品種で2分以内にできた。短い品種では20秒で書き込める」（Kish氏）。

　新製品の主な仕様は次の通り。ProASIC3はシステム・ゲート数が3万～100万。搭載するSRAMの容量は最大で144Kビット，入出力数は79～288。ProASIC3Eはシステム・ゲート数が60万～300万。搭載するSRAMの容量は最大で504Kビット，入出力数は147～616である。従来は33MHzまでしか対応できなかった64ビットPCIインタフェース回路（ハードIPコア）を66MHzまで対応可能にした。