EO_462

DIGITAL

PLD

- ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017

n termini generali, l’espressione “logica program-

mabile” si estende a numerose tipologie di disposi-

tivi, anche ai più semplici PLD (Programmable Lo-

gic Device). Nati dall’evoluzione dei primi componenti

programmabili, come PLA, PAL e GAL, questi dispositi-

vi hanno progressivamente aumentato il loro livello di

complessità, fino a meritare il nuovo nome di ‘logiche

programmabili complesse’, o CPLD (Complex PLD).

Oggi, però, quando si parla di logiche programmabili,

i progettisti di sistemi elettronici pensano soprattutto

alle tipologie più diffuse, come quelle che utilizzano

la tecnologia FPGA (Field Programmable Gate Array).

Questi dispositivi si sono imposti sul mercato da vari

decenni, fin dall’introduzione dei modelli proposti alla

fine degli anni Settanta, come l’82S100 di Signetics.

Il grande successo di questi componenti è dovuto so-

prattutto alla possibilità di realizzare l’implementazione

di funzioni logiche anche molto complesse e dalla loro

elevata scalabilità. Essi vengono utilizzati attualmente

in grandi quantità sia nella versione riprogrammabile,

sia in OTP (One Time Programmable), le cui funzionali-

tà sono fissate per sempre dopo la prima programma-

zione. Oggi il ruolo dei dispositivi FPGA è ancora mol-

to rilevante non solo in elettronica industriale (nelle

applicazioni consumer, automotive, telecomunicazioni

Logiche programmabili e tool

Andrea Cattania

Quando si parla di logiche programmabili, la mente

del progettista corre a dispositivi come FPGA o CPLD.

Ma non dobbiamo dimenticare il ruolo specifico che questi

prodotti hanno nell’automazione industriale

e in molte altre), ma anche nel campo della ricerca

scientifica. In ogni caso, dato il grande interesse che

le logiche programmabili rivestono anche nell’auto-

mazione industriale, questo articolo non si limiterà a

presentare un aggiornamento sui dispositivi FPGA e

i relativi tool, ma si soffermerà brevemente anche sui

prodotti dedicati all’automazione industriale.

Intel,Altera e la Connected Revolution

Altera

, uno dei principali produttori di dispositivi logici

programmabili, ha dato nuovo vigore alla propria stra-

tegia di penetrazione di mercato dopo l’acquisizione da

parte di Intel, a partire dall’accordo annunciato all’inizio

di giugno 2015 e completato al termine dello stesso anno.

Grazie a questa nuova competenza,

Intel

ha annuncia-

to nel novembre 2016 di avere consegnato ai propri

clienti i primi campioni di Stratix 10, la prima famiglia

industriale di FPGA a 14 nm. Questi dispositivi, che

abbinano i vantaggi del processo tecnologico tri-gate

di Intel alla rivoluzionaria architettura HyperFlex, sono

stati concepiti per rispondere alle esigenze delle più

avanzate applicazioni di elaborazione di fascia alta e/o

con grandi volumi di dati, come quelle tipiche dei data

center, delle infrastrutture di rete, del cloud computing,

dei radar e dei sistemi di elaborazione di immagini.

I punti di forza della nuova famiglia di FPGA sono:

• un livello di prestazioni del core due volte superiore

a quello delle generazioni precedenti, con una densità

cinque volte superiore;

• una riduzione dei consumi energetici fino al 70% ri-

spetto rispetto alla famiglia di FPGA Stratix V a parità

di prestazioni;

• un livello prestazionale fino a 10 TFLOPS nelle opera-

zioni DSP floating point in singola precisione;

• una larghezza di banda della memoria fino a 1 TBps

con l’integrazione in-package di HBM2 (High-Bandwith

Memory);

• un processore embedded ARMCortex-A53 quad-co-

re a 64 bit.