利用低成本FPGA設計下一代游戲控制臺

安全配置和現場(chǎng)升級

游戲控制臺往往是電腦黑客攻擊的目標，因此FPGA不應該在配置期間給系統引入額外的弱點(diǎn)。對于基于SRAM的FPGA而言，配置數據通常來(lái)自外部的非易失存儲器。為保護該數據，一些FPGA加入了內置的128位AES加密引擎。面向AES的FPGA解密密鑰采用一次性可編程(OTP)熔絲編程。OTP密鑰是非易失的，且一旦密鑰被編程就不能修改，從而可阻止黑客用逆向工程探尋FPGA內部的功能。

此外，FPGA能幫助設計者橋接ASSP功能與圖像處理器或系統處理器。橋接的例子包括無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)(802.11)和用戶(hù)接口控制邏輯。定制的用戶(hù)接口邏輯有助于將游戲控制臺與競爭產(chǎn)品區分。用FPGA解決方案可以橋接或控制這兩種功能。

成功的策略

根據Booz Allen Hamilton公司今年三月發(fā)布的報告，Darden商業(yè)研究生院的Tim Laseter在2007年的一項研究認為，許多成功的公司并非是最先進(jìn)入某個(gè)領(lǐng)域的先行者，而是能夠發(fā)現更多資源的后來(lái)者。例如，在Xbox 360和PS3之后，任天堂公司發(fā)布了不具有高清晰圖像的Wii游戲機。但是，采用Wii游戲控制臺的人數在不斷增加，因為這種游戲控制臺具有運動(dòng)敏感的控制器和受家庭喜愛(ài)的游戲主題。

研究得出的結論是，在各種不同的技術(shù)中，多個(gè)小實(shí)驗能夠產(chǎn)生對如何創(chuàng )造價(jià)值的更多認識。我們不可能在當前就準確地知道客戶(hù)將來(lái)需要什么特性，或者硬件設計是否有小故障，或者主要的可靠性問(wèn)題。由于“廣泛的硬件故障”，微軟公司花費了10億多美元來(lái)修補Xbox 360控制臺并將其納入保修范圍。

在游戲控制臺設計中采用FPGA可對硬件功能進(jìn)行一些小實(shí)驗，從而有助于未來(lái)驗證游戲控制臺的設計。設計集成了一個(gè)可選的連接器用來(lái)連接至FPGA，并能夠實(shí)現未來(lái)的特性，或者FPGA可以通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行連接，從互聯(lián)網(wǎng)下載新的位流并實(shí)現新的功能。這些實(shí)驗可能還包括對人工智能、DVD倍線(xiàn)功能、附加的家長(cháng)控制功能和新型用戶(hù)接口的測試。

市場(chǎng)要求所有設計游戲控制臺的公司能夠以盡可能低的制造實(shí)現更多的特性。如果設計出來(lái)的產(chǎn)品未加入重要的特性或靈活的接口，這些公司將會(huì )蒙受億萬(wàn)美元的損失，更糟的是，產(chǎn)品可能根本沒(méi)有市場(chǎng)需求。

現在很有機會(huì )將一些小型的技術(shù)革新加入游戲控制臺系統，以支持未來(lái)將發(fā)生的變化，或者用硬件而不僅僅是固件來(lái)試驗新的特性。構筑一個(gè)在游戲控制臺中支持PCI Express、HyperTransport或串行RapidIO、LVDS和DSP的安全FPGA使得這些技術(shù)革新都有發(fā)展機會(huì )。

LatticeECP2M FPGA系列產(chǎn)品可支持許多這方面的要求，包括AES加密位流、PCI Express、LVDS、DSP以及可編程邏輯，以支持多種接口標準和定制功能。此外，由于支持多個(gè)DSP知識產(chǎn)權核和MATLAB Simulink，也使設計更加方便。