时间:2025/12/28 13:59:04
阅读:18
MIQA-91M+ 是一款由 Microchip Technology 公司推出的高性能、低功耗的 FPGA(现场可编程门阵列)器件,属于其 IGLOO?2 系列产品线。该系列器件专为高可靠性、低功耗和安全性要求严苛的应用场景设计,广泛应用于工业控制、航空航天、国防、通信基础设施以及医疗设备等领域。MIQA-91M+ 采用先进的 40nm 非易失性 Flash 技术制造,具备即时启动(Instant-On)功能,能够在上电后立即进入工作状态,无需外部配置存储器,从而提高了系统启动速度并降低了整体BOM成本。该器件集成了丰富的逻辑资源、嵌入式存储块、数字信号处理(DSP)模块、高速串行收发器以及多种标准接口,支持多种I/O电压等级和通信协议,具有出色的灵活性和可扩展性。此外,MIQA-91M+ 内置了强大的安全特性,包括单次可编程(OTP)熔丝用于永久性密钥存储、硬件加密引擎(AES 和 SHA)、防篡改检测机制以及抗辐射设计,使其非常适合在对数据安全和系统稳定性要求极高的环境中使用。
MIQA-91M+ 的封装形式为高密度的倒装芯片球栅阵列(fcBGA),引脚数量较多,适合复杂系统集成。其温度等级覆盖工业级甚至扩展工业级范围,确保在极端环境条件下仍能稳定运行。作为 IGLOO2 系列的一员,MIQA-91M+ 还兼容 Microchip 的 Libero? SoC 设计套件,开发者可以利用该平台进行综合、布局布线、时序分析和调试,极大提升了开发效率。同时,它还支持软核处理器(如 ARM Cortex-M1)的实现,允许用户构建定制化的嵌入式系统解决方案。
型号:MIQA-91M+
制造商:Microchip Technology
系列:IGLOO2
逻辑单元(LE):约 91,000
寄存器:约 128,000
嵌入式存储器(RAM):约 5.3 Mb
DSP 模块数量:120
最大用户I/O数量:640
收发器数量:8
收发器速率:最高 3.125 Gbps
工艺技术:40nm Flash-based non-volatile
电源电压:核心 1.2V,I/O 支持 1.2V 至 3.3V
工作温度:-40°C 至 +100°C(结温)
封装类型:fcBGA
安全性:AES-128/256 加密,SHA-256 认证,PUF,防篡改检测
启动方式:Instant-On(无需外部配置)
MIQA-91M+ 的一个显著特性是其基于闪存的非易失性架构,这使得它在上电后能够立即开始运行,无需从外部存储器加载配置数据。这一“即时启动”能力对于那些需要快速响应或不能容忍启动延迟的关键系统至关重要,例如航空航天中的飞行控制系统或工业自动化中的紧急停机机制。由于配置信息存储在片上闪存中,攻击者无法通过传统的旁路攻击手段读取配置数据,从而增强了系统的安全性。此外,这种架构还减少了对外部元件的依赖,简化了PCB设计,降低了电磁干扰(EMI)风险,并提升了整体系统可靠性。
另一个关键特性是其卓越的低功耗性能。MIQA-91M+ 在静态功耗方面表现极为出色,典型待机电流仅为几毫安,远低于同类SRAM-based FPGA。这对于电池供电或能源受限的应用场景尤为重要,如远程传感器节点、便携式医疗设备或卫星系统。其动态功耗也经过优化,结合精细的电源管理功能(如多个电源域、可编程驱动强度和 slew rate 控制),用户可以根据实际需求灵活调整功耗与性能之间的平衡。此外,器件内部集成了温度传感器和电压监测电路,支持实时监控和自动调节,进一步提升能效。
安全性是 MIQA-91M+ 的核心优势之一。它内置了物理不可克隆函数(PUF)技术,可用于生成唯一的设备指纹,防止克隆和逆向工程。结合 AES 和 SHA 加密引擎,它可以实现安全启动、固件认证和数据加密传输。单次可编程(OTP)熔丝允许永久写入密钥或敏感配置,一旦烧录即不可更改或读出,提供了最高级别的保护。此外,器件支持防篡改检测引脚,当检测到物理入侵或异常操作时,可自动触发密钥擦除或系统锁定,确保敏感信息不被泄露。
在可编程逻辑资源方面,MIQA-91M+ 提供了高达约 91,000 个逻辑单元和 120 个 DSP 模块,足以应对复杂的数字信号处理任务,如滤波、FFT、调制解调等。其嵌入式存储容量达到 5.3Mb,支持多种存储模式(如单端口、双端口、移位寄存器等),满足大数据缓冲和查找表应用的需求。高速收发器支持多种协议,包括 PCIe、Ethernet、SATA 等,便于构建高速通信链路。所有这些资源都可通过 Microchip 的 Libero SoC 工具进行高效配置和优化,支持 RTL 综合、约束定义、时序分析和功耗估算,极大缩短了产品开发周期。
MIQA-91M+ 广泛应用于对可靠性、安全性和低功耗有极高要求的领域。在航空航天与国防领域,它常用于雷达信号处理、电子战系统、飞行控制系统和卫星通信终端,得益于其抗辐射设计和防篡改能力,能够在极端太空环境或战场环境下稳定运行。在工业自动化中,MIQA-91M+ 被用于PLC控制器、机器视觉系统、运动控制卡和工业物联网网关,其快速启动和实时处理能力确保了生产线的高效与安全。在通信基础设施方面,该器件适用于基站前传/回传设备、光网络单元(ONU)、路由器和交换机中的协议转换与数据包处理模块。此外,在医疗设备中,如便携式超声仪、病人监护系统和放射治疗设备,MIQA-91M+ 凭借其低功耗和高可靠性,成为理想的选择。它还可用于高端测试与测量仪器、数据中心加速卡以及智能电力系统中的继电保护装置。由于其支持软核处理器嵌入,开发者可以在同一芯片内实现控制逻辑与数据处理逻辑的融合,构建高度集成的SoC解决方案。
AGL250N-VQ144