ForgeFPGA

Mit niedrigen Kosten und geringer Leistungsaufnahme punkten

11. April 2022, 12:25 Uhr | Iris Stroh
Renesas Electronics
ForgeFPGAs: kostengünstig und sehr energiesparend
© Renesas Electronics

Ende letzten Jahres hat Renesas Electronics angekündigt, zukünftig auch auf dem FPGA-Markt aktiv zu werden. Ein ungewöhnlicher Schritt für ein Unternehmen dieser Größe, doch Dr. Sailesh Chittipeddi, Renesas Electronics, ist vom Erfolg überzeugt.

»Wir wollen definitiv nicht mit Xilinx/AMD oder Intel konkurrieren. Das wäre auch destruktiv, denn die Software, die in diesem Bereich notwendig ist, die Tools etc., das erfordert enorme Investitionen«, so Chittipeddi. Renesas adressiere dementsprechend auch ein ganz anderes Segment als die großen Player, und hier gibt es durchaus Argumente, die dafür sprechen, dass Renesas mit seinen FPGAs Erfolg haben wird, so die Überzeugung von Chittipeddi. Die Idee dahinter beschreibt er so: In vielen Anwendungen messen Sensoren Signale, die in einer MCU sequenziell verarbeitet werden. Eine Parallelisierung dieser Verarbeitung wäre durchaus wünschenswert, aber die bislang verfügbaren FPGAs sind typischerweise zu komplex und auf jeden Fall zu teuer.

Genau diese Probleme löse Renesas mit seinen ForgeFPGAs. Die Renesas-FPGAs weisen geringe Komplexitäten auf, »wir sprechen hier von weniger als 5000 Logikgattern und 1000 bis 2000 LUTs«, erklärt Chittipeddi weiter. »Und wir sprechen hier von Preisen von deutlich unter 50 Cent«, fügt er hinzu. Darüber hinaus zeichneten sich die Produkte durch eine geringe Leistungsaufnahme aus: Im Standby-Modus liegt der Strom unter 20 µA, etwa »die Hälfe der Leistungsaufnahme von Produkten der Mitbewerber«, so die Aussage von Renesas.

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Dr. Sailesh Chittipeddi, Renesas Electronics: »Unsere FPGAs sind kostenoptimiert, sodass sie sogar mit einfachen PLDs konkurrieren können. Auch bei diesem Vergleich liegen wir mit unseren Kosten darunter.«
© Renesas Electronics

Aus der Sicht von Chittipeddi eignen sich die ForgeFPGAs dank der beschriebenen Parameter hervorragend für IoT- und industrielle Anwendungen. Er erklärt weiter: »Unsere FPGAs können beispielsweise in Sensornetzen zum Einsatz kommen, in denen bislang High-End-Mikrocontroller mit mehreren Prozessorkernen für die Signalverarbeitung genutzt werden. Von der Rechenleistung ist das für das FPGA kein Problem, und die Kosten dürften im Vergleich zu einem diskreten Aufbau mit einer High-End-MCU auch noch sinken.«

Renesas ist nicht der Einzige, der davon überzeugt ist, dass die ForgeFPGAs genau das Richtige sind. So erklärt Steve Leibson, Principal Analyst von Tirias Research: »Es ist großartig zu sehen, wie ein etablierter Halbleiterhersteller wie Renesas einen lange vernachlässigten Teil des FPGA-Markts mit kleinen, kostengünstigen FPGAs adressiert, die µW im Standby-Modus aufnehmen. Die neue FPGA-Produktlinie ist für das untere Preissegment bestimmt und wird viele Firmen ansprechen, die programmierbare Logik lediglich in der Größe von tausend Gattern benötigen, um die Anforderungen von unzähligen Produkten einschließlich der Milliarden von Embedded-Sensoren und IoT-Anwendungen zu erfüllen.«

ForgeFPGA knüpft an Greenpak an

Die konfigurierbaren Mixed-Signal-Bausteine »Greenpak« von Dialog Semiconductor bzw. Silego Technology haben sich am Markt bereits durchgesetzt, laut Renesas wurden bereits Milliarden dieser Komponenten ausgeliefert. Bei ForgeFPGA (die Bausteine wurden von dem Silego/Dialog-Team entwickelt) setzt Renesas auf die gleiche Vorgehensweise wie bei Greenpak: Die Entwicklungssoftware ist kostenfrei und ohne Lizenzgebühren zu haben. Es stehen zwei Entwicklungsmodi zur Verfügung: ein »Macrocell Mode« mit einem schaltplanbasierten Entwicklungsfluss für Neueinsteiger im FPGA-Design und ein »HDL Mode«, bei dem der erfahrene FGPA-Entwickler mit einer vertrauten Verilog-Umgebung arbeiten kann.

Renesas arbeitet an mehreren Winning Combinations, die die neuen ForgeFPGA-Bausteine mit komplementären MCU-, Analog-, Power- und Timing-Produkten kombinieren. Muster der ForgeFPGAs sind ab sofort zusammen mit einer Beta-Version der Entwicklungssoftware und einem Entwicklungskit für Prototypen verfügbar. Die Serienfertigung des ersten ForgeFPGA-Bausteins mit 1000 LUTs ist für das vierte Quartal 2022 geplant.


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