利用低成本FPGA设计下一代游戏控制台

安全配置和现场升级

游戏控制台往往是电脑黑客攻击的目标，因此FPGA不应该在配置期间给系统引入额外的弱点。对于基于SRAM的FPGA而言，配置数据通常来自外部的非易失存储器。为保护该数据，一些FPGA加入了内置的128位AES加密引擎。面向AES的FPGA解密密钥采用一次性可编程(OTP)熔丝编程。OTP密钥是非易失的，且一旦密钥被编程就不能修改，从而可阻止黑客用逆向工程探寻FPGA内部的功能。

此外，FPGA能帮助设计者桥接ASSP功能与图像处理器或系统处理器。桥接的例子包括无线以太网(802.11)和用户接口控制逻辑。定制的用户接口逻辑有助于将游戏控制台与竞争产品区分。用FPGA解决方案可以桥接或控制这两种功能。

成功的策略

根据Booz Allen Hamilton公司今年三月发布的报告，Darden商业研究生院的Tim Laseter在2007年的一项研究认为，许多成功的公司并非是最先进入某个领域的先行者，而是能够发现更多资源的后来者。例如，在Xbox 360和PS3之后，任天堂公司发布了不具有高清晰图像的Wii游戏机。但是，采用Wii游戏控制台的人数在不断增加，因为这种游戏控制台具有运动敏感的控制器和受家庭喜爱的游戏主题。

研究得出的结论是，在各种不同的技术中，多个小实验能够产生对如何创造价值的更多认识。我们不可能在当前就准确地知道客户将来需要什么特性，或者硬件设计是否有小故障，或者主要的可靠性问题。由于“广泛的硬件故障”，微软公司花费了10亿多美元来修补Xbox 360控制台并将其纳入保修范围。

在游戏控制台设计中采用FPGA可对硬件功能进行一些小实验，从而有助于未来验证游戏控制台的设计。设计集成了一个可选的连接器用来连接至FPGA，并能够实现未来的特性，或者FPGA可以通过以太网进行连接，从互联网下载新的位流并实现新的功能。这些实验可能还包括对人工智能、DVD倍线功能、附加的家长控制功能和新型用户接口的测试。

市场要求所有设计游戏控制台的公司能够以尽可能低的制造实现更多的特性。如果设计出来的产品未加入重要的特性或灵活的接口，这些公司将会蒙受亿万美元的损失，更糟的是，产品可能根本没有市场需求。

现在很有机会将一些小型的技术革新加入游戏控制台系统，以支持未来将发生的变化，或者用硬件而不仅仅是固件来试验新的特性。构筑一个在游戏控制台中支持PCI Express、HyperTransport或串行RapidIO、LVDS和DSP的安全FPGA使得这些技术革新都有发展机会。

LatticeECP2M FPGA系列产品可支持许多这方面的要求，包括AES加密位流、PCI Express、LVDS、DSP以及可编程逻辑，以支持多种接口标准和定制功能。此外，由于支持多个DSP知识产权核和MATLAB Simulink，也使设计更加方便。