FPGAの「ハーフラッチ」とは何ですか。


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耐放射線ハードFPGAに関する論文で、私はこの文章に出くわしました。

「Virtexデバイスに関するもう1つの問題は、ハーフラッチです。ハーフラッチは、ロジックを使用するよりも効率的であるため、これらのデバイス内で内部定数に使用されることがあります。」

「ハーフラッチ」と呼ばれるFPGAデバイスプリミティブについて聞いたことがありません。私が理解している限り、バックエンドツールで定数「0」または「1」を「ソース」する隠れたメカニズムのように聞こえます...特に「FPGA」のコンテキストでは、「ハーフラッチ」が正確に何であるかを誰かが説明できますか、そしてそれらを使用してロジックを保存する方法は?

編集:この論文は、これが宇宙アプリケーション向けの耐放射線性と耐放射線性のFPGAの比較であることがわかった


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どの検索エンジンを使用しましたか?
Ale..chenski 2018年

設計段階で報告された障害であり 、加速ストレスのために修正アクションが必要です。Slideserve.com/delilah/single-event-upsets-in-sram-fpgasたとえば、出力
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75 2018年

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@ TonyStewart.EEsince'75フォルトは内部定数に使用されますか?それは意味がありません。
duskwuff -inactive-

いいえ。ハーフラッチは、避けなければならない隠れた障害です。
トニースチュワートSunnyskyguy EE75 2018年

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@ TonyStewart.EEsince'75これは、コンテキストではまだ意味がありません。あなたがリンクしたプレゼンテーションは、「ハーフラッチ」を「構成ビット」や「BRAM」などの他のものとともに、FPGAの一部として明確に描写しています。故障ではありません。これは、障害の影響を受ける可能性があるものです。
duskwuff -inactive- 2018

回答:


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ハーフラッチは、弱いプルアップトランジスタで実装された正のフィードバックを持つゲートです。

概略図

この回路のシミュレーションCircuitLabを使用して作成された回路

入力がアクティブに駆動されると、弱いプルアップからの信号をオーバーライドします。入力がZ状態の場合、弱いプルアップにより、入力で論理「1」(および出力で「0」)を無期限に維持できます。これは、反対の状態を確実に維持しないため、「ハーフラッチ」になります。

フルラッチではなくハーフラッチが必要なのはなぜですか。一部の信号では、両方の定数を格納できるようにしても意味がありません。たとえば、Dフリップフロップはenable入力のみをHighにラッチし、reset入力のみをLowにラッチすることができます。それ以外の場合は、合成中に削除されます。これは、ハーフラッチが使用される種類の信号です。これらは、デフォルト値にラッチされるか、相互接続によって駆動されます。


それで、入力をフローティングする前に少しの間ハイに駆動することになっていますか、それとも最終的には予測できないほど反転するメタステーブル状態になりますか?
hmakholmがモニカに残った

@HenningMakholmはい、FPGAは各プログラミングサイクルの前にすべてのハーフラッチを駆動します。
Dmitry Grigoryev

これは、単一のトランジスタを節約するためだけに、入力を供給する回路の重大な複雑化のように思えます。なぜ地球上でそれが価値があるのか​​について何か書くことができれば、それは答えを改善すると思います。
hmakholmがモニカを去った

@HenningMakholmなぜハーフラッチは単一のトランジスタを節約するだけだと思いますか?知る限り、それらは定数として使用されます。そうでなければ、LUTでエンコードする必要があります。
Dmitry Grigoryev

完全に機能するラッチは、出力がハイのときに入力をプルダウンするために、ダイアグラムに加えて単一の弱いNMOSを必要とするだけですよね?LUTが何であるかわかりません。「定数として使用」が確実に格納できるのが1だけの場合、「定数として使用」がどのように機能するかについて、回答で何か言うことができますか?これらはどのように使用されますか?
hmakholmがモニカに残った

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定数を維持するためのロジックを提供しているようです。

これらは観察可能ではないため、初期化は1回しか行えないため(デバイスの初期化後にのみ再構成可能)、LUT全体を消費することはなく、それでも非常に単純ですが、それでも有用です。


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私もグーグルを検索したときにその抽象的なテキストを見た。OPの質問に従ってそれらを適切に説明せず、データシートの例に導きません。反対投票。
TonyM 2018年

FPGAの構造が異なり、フルLUTに満たない場合、さらに詳細がいくつかある場合は、「それは何か」という質問に答えられない理由と、「ロジックを節約する方法」については、その答えも説明してください。 。
gommer 2018年
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