En række nye FPGA-chips, der sætter rekorder i enten høj ydelse eller lavt energiforbrug, er kommet på markedet inden for de sidste par måneder.

I den høje ende har Altera lige frigivet Stratix IV, der som den første har en 11,3 Gbps transceiver og dermed kan kommunikere hurtigere med omverdenen end nogen tidligere FPGA. Den anden store FPGA- leverandør, Xilinx, har en lignende FPGA på vej, Virtex-6. I den ende af markedet er priserne fra cirka 250 op til mange tusinde kroner.

I den lave ende har Actel lige bragt Igloo Nano FPGA'er på banen. Det er meget små FPGA'er med lavt energiforbrug (2 µWatt), som fås til priser fra cirka 13 kroner. Alligevel har de op til 250.000 gates.

FPGA-teknologien har udviklet sig kraftigt i løbet af nogle få år.

»Produkterne bliver bedre og billigere. De udvikler mindre varme. Antallet af logikelementer er fordoblet,« siger ingenør Nikolaj Hanson, Arrow, som repræsenterer Altera i Danmark.

Eksempelvis er det i dag muligt at få 100 kroners FPGA'er, som i realiteten er minicomputere med en processor, en RAM-controller, ethernet og desuden den applikation, som kunden skal bruge.

»For nogle få år siden skulle man købe Altera eller Xilinx' bedste produkt for at få tilsvarende specifikationer. Nu kan man få de specifkationer i for eksempel en Xilinx Spartan-3,« siger ingeniør Morten Zilmer, som driver eget konsulentfirma med speciale i FPGA.

»Der er kommet avancerede features fra de store FPGA'er, som er dryppet ned til de små,« siger ingeniør Rolf Østergaard, der er direktør for FPGA-udviklingshuset Axcon.

»Derfor er det i dag imponerende, hvad man kan lave med billige FPGA'er i 100-kroners klassen. Det kan være ganske komplekse ting,« siger han.

Det er i denne midterkategori, at Lattice netop har lanceret et nyt produkt, Lattice ECP3. Lattice siger, at der er tale om den mest energieffektive FPGA i segmentet.

Når branchen lægger stor vægt på energieffektivitet, skyldes det, at en del FPGA'er bruges i håndholdt, batteridrevet udstyr, hvor energiforbrug er afgørende. Men energiforbruget kan også være vigtigt i stationære anvendelser.

Den store kompleksitet i en 100-kroners FPGA betyder, at selv en sådan chip kræver stor viden og indsats at programmere.

»Det er ikke længere et en-mandsprojekt at lave kode til sådan en. Det er et større arbejde, som også kræver en mere stringent struktur og systematisk test og verifikation,« siger Rolf Østergaard.

Som en tommelfingerregel er det kun billige FPGA'er til 10-50 kroner, som er tilpas ukomplicerede til, at almindelige softwareingeniører vil være i stand til at programmere dem.

Actel Igloo Nano: ekstremt lille

Actels Igloo Nano er en ekstremt lille FPGA-chip. Den mindste version har en størrelse på 3x3 millimeter. Ifølge Actel gør det den til den mindste FPGA på markedet.

Introduktionen var i oktober, men chippen er først for alvor klar til levering nu.

Energiforbruget er ekstremt lavt, det statiske forbrug ligger helt nede på 2 µW. Det hænger sammen med, at den er baseret på flash-RAM og ikke på statisk RAM. Samtidig er spændingen inde i chippen helt nede på 1,2 Volt.

Igloo Nano retter sig især mod anvendelser, som kræver lavt energiforbrug. Det kan være mobile, batteridrevne apparater, men det kan også være stationære apparater, som har brug for lavt energiforbrug.

Igloo Nano er en lille FPGA, serien indeholder fra 10.000 til 250.000 gates.

De billigste Igloo Nano kan fås for 13,50 kroner ved moderate styktal.

Xilinx Virtix-6: høj ydelse

Xilinx har netop offentliggjort sin nye Virtix-6, som er top of the line-produktet. Det kan blandt andet bruges til intens kommunikation i telenettes backbone.

Virtix-6 har PCI Express 2.0, en 6,5 Gbit/s transceiver, som næste år opgraderes til 11,2 Gbit/s, og en intern hastighed på 600 Mhz. Desuden kan den styre DDR3 RAM-kredse. Chippen er lavet i 40 nm teknologi.

Xilinx' danske repræsentant, Cedar, venter, at produktet er klar til levering sidst på foråret eller først på sommeren.

Virtix-6 er rettet mod markeder, som kræver høj ydelse for eksempel realtidsvideobehandling, scanning og telenettes infrastruktur.

En billigere lillebror til Virtix-6 hedder Spartan-6.

Chippen findes i mange udgaver til priser fra 360 kroner til 24.000 kroner.

Altera Stratix IV: hurtigere

Alteras Stratix IV er lige kommet på markedet. Det er Alteras topmodel, der blandt andet har transceivere med en kommunikationshastighed på 11,3 Gbit/s, PCI Express 2.0 og mulighed for DDR3 RAM.

Ingeniøren beskrev i december, hvordan det danske firma T-Pack som et af de første firmaer i verden har anvendt Stratix IV i deres højhastighedsroutere til teleselskabernes IP-netværk.

Effektforbruget i Stratix IV er væsentlig mindre end i forgængeren.

Stratix IV har en lillebror, Arria II, som har nogle af de samme funktioner, men ikke de samme topspecifikationer.

Chippen findes i en lang række udgaver til priser fra cirka 300 kroner helt op til 60.000 kroner.

Lattice ECP3: lavt energiforbrug

Lattice har netop sendt en ny chip, ECP3, på markedet. Den lægger sig midt i feltet med en relativ lav pris, men samtidig nogle af de avancerede features som 500 Mhz hastighed, PCI Express 1.1 og DDR3 Memory. Lattice ECP3 har ifølge producenten 'industriens laveste energiforbrug'. Energiforbruget skulle være reduceret med 50 procent.

ECP3 er beregnet til højhastighedskommunikation blandt andet i telenettets infrastruktur, i radiohoveder og til videofunktioner.

Chips'ene er lavet i 65 nm teknik.

Prisen for de mindste vil ligge på cirka 60 kroner og for de største op til 600 kroner.