AMD Semiconductor Hack PLD

Panoramica dei PLD AMD Semiconductor

Advanced Micro Devices (AMD) è stata un tempo una forza importante nel settore della logica programmabile. La base della sua attività PLD è arrivata nel 1987, quando AMD ha acquisito Monolithic Memories, Inc. (MMI). MMI è stata l'inventore originale del dispositivo Programmable Array Logic (PAL). Attraverso questa acquisizione, AMD ha ereditato la tecnologia PAL standard di settore e i relativi brevetti. AMD si descriveva con orgoglio come leader mondiale e titolare di brevetti sull'architettura dei dispositivi PAL. Poiché queste architetture legacy sono fuori produzione da tempo, l'ingegneria inversa dei pattern di fusibile PAL originali è spesso l'unico modo per recuperare la logica per la sostituzione o la reimplementazione. L'azienda deteneva anche brevetti chiave sulla popolarissima architettura 22V10.

La linea di prodotti PLD di AMD è iniziata con i classici dispositivi PAL bipolari TTL. Questi includevano componenti ben noti a 20 pin come PAL16L8, PAL16R4, PAL16R6 e PAL16R8. Sono stati offerti anche dispositivi più grandi a 24 pin come le famiglie PAL20L8 e PAL20R8. Il versatile PAL22V10 a 24 pin è diventato rapidamente uno dei PAL di maggior successo mai prodotti. Su programmatori supportati, un dump del pattern di fusibile da un PAL noto e funzionante può essere letto e riutilizzato per replicare il progetto su componenti equivalenti. Per progetti ancora più grandi, AMD ha rilasciato componenti a 28 pin come PAL24L10 e PAL24R10. L'azienda ha offerto anche il PAL32VX10 per requisiti di logica programmabile più avanzati.

In seguito, AMD ha introdotto la famiglia PALCE, che utilizzava tecnologia CMOS elettricamente cancellabile. I dispositivi PALCE potevano essere riprogrammati, dando loro un vantaggio importante rispetto ai componenti bipolari one-time-programmable. I modelli PALCE chiave includevano PALCE16V8, PALCE20V8 e PALCE22V10. Poiché le celle CMOS sono elettricamente cancellabili, i dispositivi non portano crittografia che dovrebbe essere violata, il che rende la loro logica semplice da ispezionare e riutilizzare. Erano disponibili anche componenti PALCE più avanzati come PALCE24V10, PALCE26V12 e PALCE29M16.

AMD ha inoltre sviluppato sequenziatori di logica programmabile per applicazioni a macchina a stati. Sequenziatori notevoli includevano PLS167, PLS168 e i CMOS PLSCE167 e PLSCE168. L'Am29CPL151 e l'Am29CPL154 erano controller field-programmable basati su istruzioni. Per applicazioni ultra-veloci, AMD ha persino prodotto dispositivi PAL basati su ECL, incluse le macrocell registrate PAL10H20EV8 e PAL10020EV8. Data il loro controllo diretto sulle macchine a stati, questi sequenziatori possono essere disturbati da un attacco glitch attentamente temporizzato sulla linea di clock.

All'inizio degli anni '90, AMD è passata ai CPLD ad alta densità con la famiglia MACH. Le famiglie MACH 1 e MACH 2 hanno fornito da 900 a 3.600 equivalenti di porta. I modelli popolari MACH 1 e 2 includevano MACH110, MACH130, MACH210 e MACH230. Le famiglie MACH 3 e MACH 4 hanno in seguito aggiunto densità fino a circa 10.000 porte. La serie MACH 4A è scalata da 32 a 256 macrocell sia in versioni 3.3V che 5V. Il recupero della configurazione di questi CPLD ad alta densità richiede tipicamente l'estrazione del firmware tramite un programmatore che comprenda il formato di file JEDEC MACH. La famiglia MACH 5 ha raggiunto densità da 128 a 512 macrocell. I dispositivi MACH 5 hanno ottenuto ritardi di propagazione fino a 5,5 nanosecondi e frequenze operative fino a 182 MHz. I progettisti possono sbloccare il pieno potenziale dei dispositivi MACH 5 utilizzando il software di progettazione associato per gestire i vincoli di temporizzazione.

Nel 1997, AMD ha scorporato la sua attività di logica programmabile in un'azienda separata chiamata Vantis. Nel 1999, Lattice Semiconductor ha acquisito Vantis, portando l'eredità PLD AMD sotto l'ombrello di Lattice. Anche dopo l'acquisizione, alcuni ingegneri hanno creato schede adattatore per continuare a programmare i loro PAL AMD legacy con strumenti moderni.