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:

Un convertitore ADC promettente per l'SDR

Nei moderni ricevitori SDR a ccampionamento diretto i limiti di copertura di banda sono legati ai lenti sviluppi tecnologici nel campo dei convertitori analogico-digitali utilizzati per acquisire le ampie finestre di banda che vengono successivamente date in pasto agli algoritmi di downconversion (da cui si ricava la banda base da immettere a sua volta stati di DSP incaricati della demodulazione software). Analog Devices annuncia ora un prodotto, l'AD9467, definito come il convertitore a 16 bit di precisione con il maggior tasso di campionamento (250 MSPS) e il minor consumo oggi sul mercato. Le specifiche di questo componente per applicazioni di acquisizione IF molto elevate - in modo di ridurre il numero di stadi di downconversion - parlano di input analogico a 300 MHz. iIl prezzo, per volumi di mille, è di 120 dollari. Non indifferente. Una evaluation board ne costa 300. Il datasheet è disponibile qui mentre i dettagli del comunicato si trovano qui.

ANALOG DEVICES ANNOUNCES INDUSTRY’S FASTEST 16-BIT ADC AT 250 MSPS

- ADI continues to set converter performance standard with new AD9467; enables advances in radar systems, spectrum analyzers and multi-carrier, multi-mode receiver designs for wireless infrastructure.

Norwood, MA (09/27/2010) - The industry’s fastest 16-bit ADC (analog-to-digital converter)--at 250 MSPS (mega samples per second)--was unveiled today by data converter market share leader Analog Devices, Inc. The AD9467 16-bit, 250 MSPS ADC operates on 35% less power at 25% higher sampling rate than any other 16-bit data converter, providing a new level of signal processing performance for test and measurement instrumentation, defense electronics, and communications applications where high resolution over a wide bandwidth is needed. The AD9467 delivers resolution and a fast sample rate while simultaneously achieving a high SFDR (spurious-free dynamic range) of up to 100 dBFs and SNR (signal-to-noise ratio) performance of 76.4 dBFS. The device’s SFDR of 90 dBFS up to 300 MHz analog input and 60-femtosecond rms (root mean square) jitter helps lower the signal chain bill of materials component count by allowing engineers to increase system performance at higher intermediate frequencies, thereby reducing the number of signal down-conversion stages.

AD9467 16-bit, 250 MSPS ADC Key Features and Benefits:

- 16-bit resolution with high signal bandwidths up to 300 MHz enables advanced signal acquisition subsystems in common radio platforms, radar systems, and spectrum analysis.

- On-chip IF (intermediate frequency) sampling circuit and buffered analog inputs optimize the AD9467 for the highest ENOB and ease of use.

- High dynamic range over broad signal bandwidth enables software-defined radios for use with multiple standards, such as LTE/W-CDMA, MC-GSM (class 1) and CDMA.

- Programmable full-scale input range allows trade-off between SNR and SFDR enabling the design of more sensitive radar systems with the ability to acquire and track smaller targets with better accuracy.

RadioScape (moduli per radio digitale) fallisce e riapre

E' stato a lungo l'unico modulo ibrido disponibile e utilizzato per la costruzione di ricevitori multimodo compatibili con Digital Audio Broadcast e Digital Radio Mondiale, prima che all'orizzonte comparissero brand come Analog Devices o Mirics. Il modulo si chiamava RS500 e veniva prodotto da RadioScape, una azienda britannica fondata nel 1996, quando sembrava che il futuro della radio digitale sarebbe stato sfavillante.

Le cose sono andate un po' diversamente. Di ricevitori basati sul modulo RS500 ne sono usciti pochissimi. Quello forse più promettente, progettato da Sangean, non è mai stato commercializzato dopo una lunga fase prototipale. Alla fine RadioScape è stata messa in amministrazione controllata, il 30 aprile scorso, a dimostrazione di quanto sia difficile costruire un caso di successo nella spietata industria del silicio, della componentistica e del software quando non si ha a che fare con obiettivi di mercato consistenti. Ora aspettiamo tutti l'annunciato ricevitore DRM della società francese UniWave, annunciato per luglio ed en quantité limitée.
Ieri invece mi è arrivato un comunicato molto avaro di dettagli sulla ristrutturazione di RadioScape. Che adesso avrebbe anche una nuova compagine azionaria, dei nuovi padroni (in precedenza c'erano dei fondi di venture capital, l'operatore infrastrutturale britannico Arqiva, Texas Instruments e altri). Sul sito web dell'azienda è rimasto tutto come prima, si trova solo la notizia della messa in amministrazione. Nel comunicato si dice che RadioScape parteciperà agli eventi di settore, incluso l'IBC di Amsterdam, e che verrà assicurata la "continuità" dei prodotti. Continuità? Non so quanto possa essere vincente come strategia visto come sono andate a finire le cose.

15th June 2009, London - With new share holders, RadioScape has secured long term funding to refinance its Broadcast business.
The commitment of Broadcast Team during the short period of Administration and the confidence shown by its large existing client base and prospective customers was able to ensure the on going security of the company, the products and the brand.
RadioScape is once again fully operational with its customer facing technical and commercial teams remaining totally unchanged.
The new management have a clear path for RadioScape to pursue in the coming months:-

• The successful range of products will be continue to be supported and extended by the existing technical team.
• Customers relationship will be maintained and improved upon by the existing commercial team.
• All existing commercial and technical commitments of RadioScape will be respected
• Pending customer expectations will be adhered to where possible.

The new, solid financial resources now in place are immediately available to increase RadioScape's endeavours in the Eureka 147 domain - upon which the company's reputation for Quality and Innovation have been built to date.
RadioScape will be present on all the major exhibitions in the Broadcast industry including IBC 2009 in Amsterdam. RadioScape will be at Broadcast Asia 2009.