FPGA ‘transceiver-based’: crescono le applicazioni endpoint e bridging

Gli FPGA (Field Programmable Gate Array) sono sempre più utilizzati nell’elettronica embedded e per applicazioni di vario genere. È il caso ad esempio degli FPGA dotati di transceiver, il cui mercato sta registrando una crescita, soprattutto per le applicazioni di endpoint e di bridging transceiver-based. Come endpoint, un Fpga si può tipicamente connettere a una Cpu o a un Dsp (via PCIe, SRIO) per aggiungere potenza di elaborazione (co-processing), mentre nelle applicazioni di bridging gli Fpga sono utilizzabili per creare connessioni fra dispositivi e moduli proprietari (ad esempio PLC legacy – Programmable Logic Controller).

Proprio in questo particolare segmento di mercato, Altera ha da poco introdotto la nuova famiglia di FPGA a basso costo con transceiver embedded Arria GX, che fornisce il supporto dei protocolli PCI Express (PCIe), Gigabit Ethernet (GbE) e Serial RapidIO (SRIO). Con l’introduzione della famiglia Arria GX, Altera si prefigge infatti di fornire una soluzione a basso costo in grado di semplificare il processo di progettazione transceiver-based per le applicazioni che richiedono questi tre protocolli.
Le opportunità applicative della famiglia Arria GX che Altera individua nel mercato sono numerose. Ad esempio nel campo dell’imaging medicale, dove molte apparecchiature che funzionano da anni negli ospedali (ultrasuoni, risonanza magnetica, macchine tomografiche per medicina nucleare) sono controllate tramite piattaforme PC. In molti casi queste attrezzature dispongono di moduli di cattura delle immagini (scanner) basati su interfacce proprietarie e non supportano ancora lo standard PCI Express. Quindi richiedono un sistema di bridging per connettersi al PC. In questo caso i nuovi Fpga non svolgono solo la funzione di ponte, ma possono avere anche compiti di pre-elaborazione dei dati grezzi provenienti dal dispositivo di cattura dei dati.
In altri progetti, il DSP (Digital Signal Processor) da solo non è sufficiente a erogare tutta la potenza computazionale richiesta per far funzionare il sistema. Ad esempio, nelle telecomunicazioni, Altera cita le applicazioni wireless come WiMAX, in cui l’implementazione modem utilizza tecniche di modulazione come OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing). Anche in questo l’Fpga, collegato al Dsp tramite l’interfaccia Serial RapidIO o la porta PCI Express, può funzionare come unità di co-processing di livello fabric.

(L'articolo integrale verrà pubblicato sul numero di giugno di Elettronica Oggi Embedded)