CAP7L提供了目前最低的NRE成本,为产量为1万单位的项目提供良好的经济效益,完全摊销后的单位成本为17美元;而对于产量为 5万个单位的项目,摊销后的单位成本仅为7美元,并已经包括了NRE和IP的支出在内。
AT91CAP7L 器件是标准微控制器产品,具有多达20万门金属可编程单元结构(Metal Programmable Cell Fabric, MPCF),用于实现专有定制 IP、硬件加速器、附加处理器内核或独特的外设集,以生成定制SoC。
使用爱特梅尔第二代金属可编程单元结构技术MPCF-II,可将NRE降到7.5万美元。MPCF技术最初于2007年发布,能够让基于单元的ASIC器件,以较A
金属可编程模块 (metal programmable, MP) 约占CAP7L芯片面积之15%,其余85% 的芯片面积是预定义的 (pre-defined),包括了一个ARM7处理器和4层AMBA? AHB?总线和22个通道外设DMA控制器、USB设备、 SPI主和从、两个USART、三个16位定时计数器、一个8通道/10位模数转换器、160KB SRAM,以及一个包括中断、功率控制和监控功能的全功能系统控制器。为了确保MP模块中定制功能和芯片其余部分之间能正确通信,MP模块备有两个AMBA AHB主 (master) 和两个AMBA AHB从 (slave)、14个AMBA先进外设总线 (APB?) 从,以及可通过硬件选择来分享I/O的32位可编程I/O。另外,还有一个片上专有中断控制器,提供多达13个经编码的中断和两个附加的未经编码的中断,用于DMA传送。
CAP7L 能够为创建有别于以ARM处理器为主的系统设计的大型OEM客户,以及将新IP 带入微控制器市场的创新性无晶圆厂企业,提供低成本的解决方案。MPCF II技术能够在 NRE 费用紧缺的谨慎经济状况下,实现具有丰富功能的ARM7处理器设计,这是激励小型设计团队和工程技术预算有限的设计发展和成长的理想选择。
爱特梅尔公司CAP? 产品市场总监 Jay Johnson 称:“无晶圆厂半导体公司在实施新设计时常常陷入左右为难的境地,因为全定制ASIC所需的10 万美元 NRE 费用和百万单位的最少订购量使设计人员却步, 尤其是在市场接受度不确定的情况下,采用全定制ASIC的做法很不实际。虽然他们也可以采用小批量、快速交付的ASIC,但其单位成本却往往达到数百美元。而且在任何一种情况下,它们可能都需要购买ARM IP许可。”
Johnson续道:“剩下的选择就是使用具有嵌入式软内核或外部微控制器的FPGA,但采用基于FPGA解决方案的问题是,与集成式SoC相比,FPGA解决方案的性能较差、占位面积较大,且功耗高出44倍。此外,在FPGA中实现的‘秘方’很容易遭盗窃,所以在许多情况下,这都不是一个可行的选择。无晶圆厂半导体公司无法利用FPGA解决方案把产品带入市场。”
Johnson总结称:“对于无晶圆厂半导体公司而言,最具成本效益的高性能选择是CAP7L 可定制微控制器。该产品提供了廉价的小批量解决方案,具有定制SoC 的功耗、性能和IP 安全性特性,而且没有额外的授权费用或昂贵的单位成本。CAP7L在最差情形下的功耗在3mW和4mW之间,较典型 FPGA的功耗降低98%。”
设计流程 - CAP7L的设计流程与 “FPGA加MCU”或ASIC实施方案相同,最初使用 Altera? 或 Xilinx? FPGA和一个基于ARM7处理器的MCU来进行开发,爱特梅尔提供备有直接FPGA接口的基于ARM7 处理器的CAP7E MCU。CAP7E 之上的接口将FPGA与CAP7L上的AMBA AHB和外设DMA控制器直接相