利用低成本FPGA設(shè)計(jì)下一代游戲控制臺(tái)

安全配置和現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)

游戲控制臺(tái)往往是電腦黑客攻擊的目標(biāo)，因此FPGA不應(yīng)該在配置期間給系統(tǒng)引入額外的弱點(diǎn)。對(duì)于基于SRAM的FPGA而言，配置數(shù)據(jù)通常來(lái)自外部的非易失存儲(chǔ)器。為保護(hù)該數(shù)據(jù)，一些FPGA加入了內(nèi)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(nèi)部的功能。

此外，F(xiàn)PGA能幫助設(shè)計(jì)者橋接ASSP功能與圖像處理器或系統(tǒng)處理器。橋接的例子包括無(wú)線以太網(wǎng)(802.11)和用戶接口控制邏輯。定制的用戶接口邏輯有助于將游戲控制臺(tái)與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品區(qū)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(jù)Booz Allen Hamilton公司今年三月發(fā)布的報(bào)告，Darden商業(yè)研究生院的Tim Laseter在2007年的一項(xiàng)研究認(rèn)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(xiàn)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(jī)。但是，采用Wii游戲控制臺(tái)的人數(shù)在不斷增加，因?yàn)檫@種游戲控制臺(tái)具有運(yùn)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(jié)論是，在各種不同的技術(shù)中，多個(gè)小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虍a(chǎn)生對(duì)如何創(chuàng)造價(jià)值的更多認(rèn)識(shí)。我們不可能在當(dāng)前就準(zhǔn)確地知道客戶將來(lái)需要什么特性，或者硬件設(shè)計(jì)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(fèi)了10億多美元來(lái)修補(bǔ)Xbox 360控制臺(tái)并將其納入保修范圍。

在游戲控制臺(tái)設(shè)計(jì)中采用FPGA可對(duì)硬件功能進(jìn)行一些小實(shí)驗(yàn)，從而有助于未來(lái)驗(yàn)證游戲控制臺(tái)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)集成了一個(gè)可選的連接器用來(lái)連接至FPGA，并能夠?qū)崿F(xiàn)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(xiàn)新的功能。這些實(shí)驗(yàn)可能還包括對(duì)人工智能、DVD倍線功能、附加的家長(zhǎng)控制功能和新型用戶接口的測(cè)試。

市場(chǎng)要求所有設(shè)計(jì)游戲控制臺(tái)的公司能夠以盡可能低的制造實(shí)現(xiàn)更多的特性。如果設(shè)計(jì)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(xiàn)在很有機(jī)會(huì)將一些小型的技術(shù)革新加入游戲控制臺(tái)系統(tǒng)，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(yàn)新的特性。構(gòu)筑一個(gè)在游戲控制臺(tái)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)和定制功能。此外，由于支持多個(gè)DSP知識(shí)產(chǎn)權(quán)核和MATLAB Simulink，也使設(shè)計(jì)更加方便。