您将学到什么：
- How a cool FPGA needs so little power.
- The importance of a smaller RISC-V SoC FPGA.
- Polarfire Soc对RISC-V开发人员意味着什么。
- 为什么安全性和可靠性是Polarfire成功的关键。
非常低的功率FPGA已经存在了一段时间，但是通常需要那些可以处理高速串行接口（例如PCI Express）或合并硬核处理器的人。微芯片latest PolarFire release actually fills out the lower end with a 50K logic elements (LE) and an SoC version with 25K LE that has the same five-core, RISC-V processor complex as the higher-end PolarFire SoC family（图。1）。
The new, smaller solution can cut power consumption by 30% to 50%—from a family that’s already lower power than its competitors. Thus, these FPGA solutions can run without the need for a heatsink（图2）。微芯片估计成本1.50美元/ W说sipate heat, including additions like fans and heatsinks, employing a cold wall in the design, or adding thicker traces on a PCB to redistribute heat. This does put low power parts in perspective when it comes to cost reduction.
Polarfire FPGA家族包括12.7-GB/S收发器和多个PCI Express（PCIE）Gen 2端点/根端口。也可以使用其他接口端口来用于使用FPGA逻辑等高速接口（例如以太网）。这些类型的高速接口在高端FPGA中很常见，但在LE计数较低的FPGA中较少。
较小的Polarfire FPGA和SOC与较大的微芯片设备与PIN兼容，提供了升级路径。FPGA和SOC版本适合11×11毫米包装。FPFS025T 25K LE SOC确实有一个更改以解决较有限的PIN数 - 16位DDR内存界面与高端极性火灾SOC中发现的32位版本。
Soft or Hard RISC-V
微芯片一直是RISC-V提倡，即使它支持一系列其他微控制器和微处理器体系结构。RISC-V本质上只是一个可配置的指令集体系结构（ISA）。该实施支持ISA，但是实现可能会随着硅足迹，性能或功率等不同性能特征而有所不同。
RISC-V can be implemented in an FPGA; Microchip’s development software supports soft-core RISC-V configurations（图3）。Even the smallest PolarFire SoC can handle a RISC-V core with space left for additional logic.
PolarFire SOC使用标准的RISC-V子系统，无论FPGA逻辑能力如何。MPFS025T只是当前可用的最小。但是，尽管相同的芯片软件包在所有FPGA解决方案中都提供了一个软核，但子系统中有五个RISC-V内核。一个人管理系统，而四个内核则提供了可以运行Linux之类的操作系统的解决方案（图4）。The system supports secure boot and includes a 128-kB boot flash memory plus a DDR memory control for off-chip storage.
高端极地火力SOC提供了更大的FPGA织物，但是25K LE足以支持像具有双1080p成像设备的复杂系统(Fig. 5)。Of course, in this case, the hard logic for high-speed serial devices allows more of the FPGA fabric to be used for custom logic.
致辞
机器学习和人工智能（ML/AI）无处不在地计算从汽车传感器集成到转换流视频的解决方案。因此，Microchip的FPGA支持解决了硬件/软件的这一方面并不奇怪。
The VectorBlox Accelerator SDK is Microchip’s software-development solution that handles all PolarFire FPGAs. The SDK is based onOpenVINO。它支持最常见的框架，包括Tensorflow，Caffe，Mxnet，Pytorch和Darknet。FPGA的数学/DSP块点 - 产品模式已针对采用8位推理权重的ML/AI应用程序进行了优化。
FPGA/RISC-V集成具有ML/AI优化。FPGA实现往往比软件解决方案更有效。它们可以直接与数据输入或从芯片或处理器复合物中进行集成，因为FPGA提供的附加逻辑可以按摩数据。
安全性和可靠性
中子引起的单事件upsess（SEUS）can really ruin your day by flipping a bit that may cause a catastrophe. SEUs happen all the time, but flipping a bit in a multimedia stream results in an undetectable blip. Unfortunately, a flipped bit in other logic or program code can lead to more significant problems. Microchip’s antifuse flash-based approach is more resistant to SEU problems than RAM-based FPGAs.
Microchip还包括其块RAM上的错误校正代码（ECC）支持。这是单位错误以及检测多键错误的透明修复程序。
The secure-boot support for the processors is augmented with a crypto processor hardened against differential-power-analysis (DPA) attacks. The chips have other forms of anti-tamper support as well. As a result, they can be used in demanding applications that require defense-grade security.
新的Libero 2021.2软件工具支持Polarfire家族和其他微芯片FPGA解决方案。RISC-V软件支持可从许多供应商那里获得，包括Adacore，IAR，Green Hills软件，西门子/导师和Wind River。
