27 marzo 2013

ASIC configurabili, una alternativa per dispositivi mixed-signal

Sulla rivista online Embedded, Jack Ganssle parla di un innovativo approccio allo sviluppo di componentistica elettronica altamente integrata capace di implementare complesse funzioni di trattamento "misto", analogico/digitale. Molto spesso questi scenari vengono applicati al mondo della radiofrequenza o del video. In questi casi, scrive Embedded, si parte da una scheda dove le funzioni analogiche e digitali vengono ripartite. A volte il trattamento digitale, nei casi in cui un microprocessore classico non sarebbe all'altezza, viene implementato in logica cablata, con una FPGA. Quando si prevede di vendere un sacco di scatole, la FPGA può essere trasformata in un ASIC, un chip custom-made in cui le malleabili "celle" della logica cablata vengono congelate in una architettura digitale su misura. Ma gli ASIC sono molto costosi e poi resterebbe il problema della parte analogica. 
Una possibile soluzione si prospetta grazie a una novità sviluppata dalla Triad Semiconductor, una azienda fondata una decina d'anni fa nel North Carolina, con il preciso obiettivo di accelerare lo sviluppo (e contenere i costi) di ASIC per applicazioni "mixed signal". La linea di prodotto Triad si chiama VCA, ovvero Via-Configurable Array, una tecnologia che integra come tanti mattoncini lego, tante funzioni analogiche e digitali in "blocchi" che possono essere disposti su quella che viene definita una matrice ASIC preconfigurata. In una specie di catalogo di diverse tipologie di matrici, il progettista può scegliere quella più confacente ai suoi scopi (c'è anche una VCA-RF che permette di implementare un ricevitore RF-to-digital anche per applicazioni come la radio digitale DAB) e all'interno della matrice può selezionare i blocchi funzionali necessari (filtri, op-amp, o per la parte digitale gate locigi, processori, RAM, I/O e così via). Una volta configurata sulla matrice viene applicato una "trama" di instradamento del segnale che fisicamente viene realizzata con microscopiche forature, le "vie", che stabiliscono i contatti fisici. Rispetto a un approccio ASIC tradizionale, Triad VCA costerebbe meno e implicherebbe tempi di ingegnerizzazione molto più brevi. A fronte del milione di dollari di investimenti per 18 mesi della progettazione ASIC, Triad promette risparmi fino all'85%, riducendo i tempi dell'ingegnerizzazione a 3-5 mesi, anche per quantitativi ridotti a mille pezzi: per lavorare sui VAC "basta" una applicazione Windows, ViaDesigner, che mette a disposizione un ambiente di sviluppo EDA completo. Ecco comunque un filmato che riassume tutte queste caratteristiche:

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