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Forum: FPGA, VHDL & Co. FPGA Technologien


Autor: Lars (Gast)
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Hallo,
ich sitze gerade an meinem Abschlussreferat über FPGAs. Soweit ist auch 
alles bestens, nur beschäftigt mich die Frage warum sich historisch 
gesehen SRAM basierte Bausteine gegenüber der Antifuse Technologie 
durchsetzten ? Was Performance/Power/Kosten (Ich denke hier an 
zusätzlichen Konfigurationsspeicher im Falle SRAM-FPGAs) angeht lag doch 
die Antifuse FPGA Technologie ganz kalr vorne, soweit ich dies heute 
beurteilen kann (Habe damals noch mit Lego gespielt)
Ist der SRAM Prozess einfacher/günstiger ???
Habe schon recht intensiv gegoogelt, jedoch nicht wirklich fündig 
geworden.
Danke!
Der Lars

Autor: lkmiller (Gast)
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>warum sich historisch gesehen SRAM basierte Bausteine gegenüber der Antifuse 
>Technologie durchsetzten
Weil Menschen Fehler machen und Antifuse FPGAs nicht reprogrammierbar 
sind.

Autor: Lars (Gast)
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Die Reprogrammierbarkeit SRAM basierter FPGAs war sicherlich einer der 
Hauptgründe, dass sie sich im Vergleich zu Antifuse-Bausteinen 
durchgesetzt haben.
Hat jemand vielleicht noch Infos parat was den eigentlichen 
Herstellungsprozess angeht ? Damit meine ich: Ist ein SRAM Prozess 
wirklich einfacher handzuhaben wie ein Antifuse Prozess und warum ?
Oder hat sich der SRAM Prozess einfach schneller entwickelt aufgrund der 
steigenden Speicher Ansprüche im PC Segment ?
Entschuldigt meine Unwissendheit, aber so tief stecke ich dann doch 
nicht in der Materie drinn.
Danke.
Der Lars

Autor: Andy (Gast)
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Bei nem Antifuse-FPGA werden im Chip Brücken weggebrutzelt und das ganze 
so Programmiert. Brücke weg -> für immer. Sram kann beliebig oft neu 
geladen werden. Vom Prozess würde ich raten, dass Antifuse einfacher 
herzustellen war. Aber die Nachfrage wird halt sehr gering sein, und mit 
den rapiden Fortschritten in den letzten Jahren wirds wahrscheinlich 
mittlerweile relativ egal sein, ob das jetzt Sram oder Antifuse ist.

Antifuse wird meines Wissens heutzutage nur noch von Actel für ihre 
raumfahrttauglichen FPGAs eingesetzt, da ne weggebrannte Brücke 
naturgemäss weniger anfällig gegen Strahlung ist als eine Sram-Zelle.

Autor: Valerij Matrose (fpga-dev)
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Die Antifuses und die Programmierstromzuleitungen lassen sich nicht 
beliebig verkleinern. Bei den Antifuse-FPGAs war bei den 
Strukturverkleinerungen etwa bei 180-130nm Schluss. Einer der Gründe 
dafür (so weit ich das mitbekommen habe), war die Tatsache, daß man den 
erforderlichen Programmierstrom für Antifuses nicht mehr über die dünner 
werdenenden Zuleitungen liefern und genau steuern konnte. Die dünneren 
Zuleitungen selbst "brennen" aufgrund der Elektronenmigration durch.

Und da man bei den SRAM-basierten FPGAs weiterhin Strukturen verkleinern 
konnte und somit die damit hergehenden Vorteile an den Endkunden 
weitergeben konnte, haben sie das Rennen gemacht. Hat also rein gar 
nichts mit OTP-Natur von Antifuse/Vialink-FPGAs zu tun.

Gruß,

fpga-dev

Autor: Lars (Gast)
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Hallo,
vielen Dank für die Beiträge. Speziell der Post von Valerij ist sehr 
aufschlussreich.

@Valerij Du hattest schon einmal mehrere sehr interessante Beiträge zum 
Thema Syntheseeinstellungen hier im Forum geschrieben aus denen ich 
entnahm, dass du in der FPGA Thematik sehr bewandert bist. Hättest du 
vielleicht für mich ein paar Literaturempfehlungen, die über das 
Standard-VHDL Gefassel etwas rausgehen.
Vielen Dank
Lars

Autor: Valerij Matrose (fpga-dev)
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> Hättest du
> vielleicht für mich ein paar Literaturempfehlungen, die über das
> Standard-VHDL Gefassel etwas rausgehen.

Zur VHDL-Thematik würde ich folgende zwei Bücher empfehlen:

Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization 
von Steve Kilts von Wiley & Sons

VHDL-Synthese: Entwurf digitaler Schaltungen und Systeme von Jürgen 
Reichardt und Bernd Schwarz von Oldenbourg

Eigentlich ein Muss für jeden, der FPGAs mit VHDL programmiert.



Was FPGAs angeht sind folgende Bücher empfehlenswert:

F. Kesel, R. Bartholomä; Entwurf von digitalen Schaltungen und Systemen 
mit HDLs und FPGAs; Oldenburg-Verlag, 2006

V. Betz, J. Rose, A. Marquardt; Architecture and CAD for Deep-Submicron 
FPGAs; Kluwer Academic Publishers, 1999

Application-Specific Integrated Circuits  von Michael J. S. Smith von 
Addison-Wesley Longman, Amsterdam (1997)

Das erste Buch ist  DAS Standard-Werk auf Deutsch. Die beiden letzten 
Bücher sind zwar etwas älter, die darin angesprochenen Zusammenhänge 
haben immer noch ihre Gültigkeit.

Gruß,

fpga-dev

Autor: Lars (Gast)
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@ Valerij Super ! Vielen Dank
Lars

Autor: Eman (Gast)
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>einfacher handzuhaben wie
als

>Standard-VHDL Gefassel
Gefasel

Viel Glück bei deinem Referat, Tipp: Lass es unbedingt von einem 
rechtschreibfreudigen Kollegen checken :)

Autor: Valerij Matrose (fpga-dev)
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Nachtrag:

> Advanced FPGA Design: Architecture, Implementation, and Optimization
> von Steve Kilts von Wiley & Sons

Die Quellcodes liegen bei diesem Buch in Verilog vor, trotzdem ist das 
Buch für jeden VHDL-Programierer empfehlenswert.

@ Emram (Korinthenkacker):

Jeder vollständiger Satz wird mit einem Punkt beendet. ;)

Gruß,

fpga-dev

Autor: Eman (Gast)
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>Jeder vollständiger Satz

Jeder vollständige_ Satz ;)

Und es heißt Eman, nicht Emram.

Und warum kommt IMMER, wenn jemand in guter Absicht auf grammatikalische 
Fehler hinweist, ein Hansel wie du und sucht mit der Lupt nach 
irgendetwas falschem im Hinweis?

PS: Niemand ist vollkommen.

Autor: Valerij Matrose (fpga-dev)
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@ Eman:

Ich wage zu behaupten, daß alle, die im diesem Forum posten sich über 
ihre unvollkommene Beherrschung der deutschen Sprache bewusst sind. 
Besonders diejenigen, für die Deutsch keine Muttersprache ist. Und auf 
die Schreibfehler in einem technischen Forum hinzuweisen ist weder Sinn 
dieses Forums, noch ist es in diesem Kontext die feine englische Art.

Oder soll jeder, der hier postet seine Mitteilungen zuerst einem 
Korrektor vorlegen? ;)

Gruß,

fpga-dev

Autor: Arthur (Gast)
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@Eman
Der 'Hansel' leistet im Gegensatz zu Dir einen sinnvollen Beitrag zum 
Thema !

Autor: langer weisse bart (Gast)
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SRAM ist halt immer die erste sorte chips auf neuen technologie, weil 
deren Struktur regelmäßig und somit leichter optimierbar ist. Also wenn 
man mit einer neuech Technologie loslegt wie damals 90 nm dann übt man 
mit einfachen Strukturen. Das sind eben Speicherblöcke und damit auch 
FPGA's, das selbe Stück Maske 10000 Mal kopiert und fertig. Und der 
gesamtausschuss ist geringer, da man getrost einen teil des Chips (den 
mit dem Defekt) deaktivieren kann (verkauft man dann als die kleineren).
So in den Neunzigern hat Xilinx als grund für den Leistungssprung bei 
den FPGA's angegeben, das man jetzt auf den neuesten Machienen fertigen 
lässt und nicht wie bisher auf den abgeschriebenen , die 2 Generationen 
älter sind. Die Formulierung war "SRAM-FPGA's eignen sich gut zum 
Einfahren einer neuen Fertigungsstrecke" (wahrscheinlich war auch der 
Preis für DRAM's im Keller, während sich mit FPGA's noch verdienen 
liess).

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