在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域,FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列)有著不可忽視的作用和地位。隨著半導(dǎo)體工藝不斷演進(jìn),FPGA的設(shè)計(jì)技術(shù)也隨之不斷優(yōu)化,逐漸從電子設(shè)計(jì)的外圍器件轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字系統(tǒng)的核心。在5G、AI和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的推動(dòng)下,FPGA市場(chǎng)前景廣闊。據(jù)MRFR數(shù)據(jù)顯示,2019年全球FPGA市場(chǎng)規(guī)模達(dá)69．06億美元,預(yù)計(jì)2025年全球FPGA的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到125億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)10．42%。

6月29日,以低功耗產(chǎn)品著稱的萊迪思(Lattice)發(fā)布了全新FPGA產(chǎn)品CertusPro?-NX,據(jù)萊迪思現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持總監(jiān)蒲小雙(Jeffery PU)介紹,該產(chǎn)品是基于Lattice Nexus?平臺(tái)開發(fā)的第四個(gè)FPGA系列產(chǎn)品,配有業(yè)內(nèi)最佳系統(tǒng)傳輸帶寬及領(lǐng)先的功耗效率,滿足廣泛的市場(chǎng)需求。

延續(xù)低功耗產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

在電子設(shè)計(jì)中,芯片的功耗隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展而迅速增加,這也增大了芯片的發(fā)熱量。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今,功耗至始至終都是芯片設(shè)計(jì)必須要考慮的主要因素。降低FPGA功耗能夠使散熱管理得到簡(jiǎn)化,從而簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),提高系統(tǒng)可靠性。

萊迪思Nexus技術(shù)持續(xù)為FPGA低功耗產(chǎn)品提供創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力。從2019年至今,萊迪思已經(jīng)連續(xù)推出了四款基于Lattice Nexus?技術(shù)的FPGA產(chǎn)品,從嵌入式視覺到安全,再到通用產(chǎn)品,專注于降低FPGA功耗、提高系統(tǒng)性能和抗干擾能力。

本次發(fā)布的CertusPro?-NX系列FPGA產(chǎn)品搭載50-100K邏輯單元、嵌入式存儲(chǔ)器、DSP模塊,結(jié)合三星 28nm FD-SOI 半導(dǎo)體制造技術(shù),延續(xù)低功耗FPGA架構(gòu),具有高功耗效率、高性能、高可靠性等行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。同時(shí),該產(chǎn)品還配置了7．3Mb的嵌入式內(nèi)存塊,包括EBR和LRAM等,支持LPDDR4、1066Mbps DDR3,這也是行業(yè)內(nèi)唯一支持LPDDR4外部存儲(chǔ)器的FPGA。

CertusPro?-NX FPGA支持多達(dá)8個(gè)可編程的SERDES通道,速率高達(dá)10Gbps,支持靈活的多協(xié)議PCS,同時(shí)支持10GE、PCIe Gen 3、DP/eDP、SLVS-EC、CoaXPress等主流通信與顯示接口。此外,萊迪思FPGA產(chǎn)品最大可支持100K邏輯單元,封裝尺寸最小可達(dá) 9 x 9 mm,引腳間距可達(dá)到0．5mm,極大縮減了系統(tǒng)空間。

全新的FPGA產(chǎn)品包括CPNX-50K和CPNX-100K兩個(gè)型號(hào),分別擁有52K和96K的邏輯單元數(shù)量。通用FPGA細(xì)分市場(chǎng)種類繁多,廣泛應(yīng)用于5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,為客戶提供低功耗、小封裝和高帶寬的FPGA系統(tǒng)解決方案。

性能超越同類競(jìng)品

憑借行業(yè)領(lǐng)先的功耗效率和系統(tǒng)帶寬,與同類競(jìng)品相比,CertusPro?-NX FPGA極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)與FD-SOI技術(shù)低功耗設(shè)計(jì)相結(jié)合,優(yōu)化了FPGA整體架構(gòu),降低了系統(tǒng)總體功耗。與英特爾(intel)和賽靈思(Xilinx)同類型FPGA產(chǎn)品相比,萊迪思CertusPro?-NX FPGA總功耗最多降低了四倍,SERDES帶寬提高了兩倍。

在封裝尺寸的比較上,CertusPro-NX 100K LC可達(dá)到81mm2,允許OEM在減小芯片尺寸或在有限空間內(nèi)增加更多功能。擁有相同邏輯單元的Xilinx Artix-7 100K LC的尺寸面積為529mm2,是CertusPro-NX的6．5倍;而尺寸面積為121mm2的Intel Cyclone V GT 77K LC,邏輯單元僅有77K。此外,CertusPro-NX FPGA產(chǎn)品可靠性能顯著,適用于強(qiáng)固型應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于戶外、汽車、工業(yè)、安防等惡劣環(huán)境,由于功耗的降低,此系列FPGA可支持從-40℃至125℃的結(jié)溫范圍,軟錯(cuò)誤率(FIT)降低了100倍。

專為邊緣處理優(yōu)化

隨著機(jī)器視覺、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、5G等領(lǐng)域市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,FPGA在這些市場(chǎng)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。作為全球第三大FPGA供應(yīng)商,萊迪思主打低功耗、小封裝市場(chǎng),專攻工業(yè)、汽車、通信和消費(fèi)電子等應(yīng)用場(chǎng)景。三星和蘋果都曾采用萊迪思的FPGA芯片。

萊迪思FPGA系列產(chǎn)品的低功耗性能對(duì)優(yōu)化散熱管理起到關(guān)鍵作用,其更高的接口帶寬也讓數(shù)據(jù)傳輸更加快速便捷,大幅提高了網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備的智能程度,提高系統(tǒng)集成度的同時(shí)減小了系統(tǒng)尺寸。CertusPro?-NX FPGA在功耗、系統(tǒng)帶寬、可靠性、封裝尺寸多樣性方面進(jìn)行了全面的提升和優(yōu)化,專為網(wǎng)絡(luò)邊緣處理、低功耗高性能計(jì)算、AI等應(yīng)用優(yōu)化。

蒲小雙表示:“CertusPro?-NX FPGA系列在芯片內(nèi)部除了傳統(tǒng)的EBR以外,還增加了大型內(nèi)部存儲(chǔ)器模塊,實(shí)現(xiàn)了低延遲的數(shù)據(jù)處理,性能提升了兩倍,功耗降低了一半?！蓖瑯?與市場(chǎng)上同類型競(jìng)品相比,萊迪思FPGA產(chǎn)品的存儲(chǔ)空間最多可提升65%。

總結(jié)

CertusPro?-NX FPGA將于2022年第二季度量產(chǎn)發(fā)貨,首發(fā)器件為CPNX-100K。截至目前,客戶樣片和搶先體驗(yàn)軟件已經(jīng)發(fā)布。結(jié)合萊迪思sensAI、mVision、Automate一系列解決方案,CertusPro?-NX在網(wǎng)絡(luò)邊緣AI、嵌入式視覺系統(tǒng)及自動(dòng)化工廠建設(shè)等方面取得廣泛應(yīng)用。根據(jù)蒲小雙透露,2022年,萊迪思將會(huì)繼續(xù)推出第五代、第六代基于Nexus平臺(tái)的FPGA系列產(chǎn)品。

作為全球領(lǐng)先的低功耗FPGA供應(yīng)商,萊迪思在通信、計(jì)算、工業(yè)、汽車和消費(fèi)等領(lǐng)域均有布局,為客戶提供從網(wǎng)絡(luò)邊緣到云端的完整解決方案。憑借專業(yè)可靠的服務(wù)和過(guò)硬的技術(shù)實(shí)力,萊迪思在FPGA產(chǎn)品的研發(fā)上不斷創(chuàng)新,加速產(chǎn)品迭代升級(jí),在功耗、性能、集成度等方面均占有優(yōu)勢(shì)地位。