首款基于FD-SOI的FPGA平臺(tái)面世，萊迪思半導(dǎo)體新的差異化之路

FPGA 被稱為“萬能芯片”，是人工智能時(shí)代的“紅人”。經(jīng)過十幾年的市場變革，現(xiàn)在很多人關(guān)注 FPGA 更多是看頭部的兩家廠商——英特爾和賽靈思。而業(yè)者對(duì)于第三名萊迪思（Lattice）半導(dǎo)體的定義是主打差異化的廠商，實(shí)際上萊迪思半導(dǎo)體這么多年也是如此做的，或是為了避免和頭部巨頭直接競爭，或是為了體現(xiàn)企業(yè)獨(dú)有的創(chuàng)新價(jià)值。

堅(jiān)持差異化之路的萊迪思半導(dǎo)體過去幾年都在專注于消費(fèi)市場，用定制化的產(chǎn)品去服務(wù)各大客戶?，F(xiàn)在，我們看到了萊迪思半導(dǎo)體的改變，全新的架構(gòu)、全新的工藝、全新的發(fā)展模式。

12 月 11 日，萊迪思半導(dǎo)體正式對(duì)外推出業(yè)界首款 28 nm 基于 FD-SOI 的 FPGA 平臺(tái)——萊迪思 Nexus 平臺(tái)，以及采用萊迪思 Nexus FPGA 平臺(tái)的首款產(chǎn)品系列——CrossLink-NX。

最大化發(fā)揮平臺(tái)價(jià)值
官網(wǎng)資料顯示，萊迪思半導(dǎo)體 Nexus 平臺(tái)是基于三星電子的 28 nm FD-SOI 工藝打造的 FPGA 平臺(tái)。萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)事業(yè)發(fā)展總監(jiān)陳英仁表示：“FPGA 什么產(chǎn)業(yè)都能去做，但過去萊迪思半導(dǎo)體更專注于消費(fèi)類業(yè)務(wù)，根據(jù)不同的需求做出不一樣的產(chǎn)品。然而由于消費(fèi)類業(yè)務(wù)的更新迭代很快，有些創(chuàng)新技術(shù)很難復(fù)用。所以，現(xiàn)在我們將會(huì)用平臺(tái)的方式，然后在這個(gè)工藝下陸續(xù)推出不同類型的產(chǎn)品?！?/p>

萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)事業(yè)發(fā)展總監(jiān)陳英仁

總結(jié)來看，Nexus 平臺(tái)主要帶來了四個(gè)方面的性能加持，分別是：
·功耗降低 75%；
·可靠性提高 100 倍；
·最小尺寸；
·高性能網(wǎng)絡(luò)邊緣計(jì)算能力。

FD-SOI 的一大技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是降低器件功耗，而萊迪思半導(dǎo)體一直以來也專注于低功耗 FPGA 的開發(fā)，Nexus 平臺(tái)讓功耗降低 75% 對(duì)于各領(lǐng)域應(yīng)用有非常多的好處，比如使用電池供電的網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備運(yùn)行時(shí)間更長，運(yùn)行成本更低、產(chǎn)品成本更低等等。

陳英仁舉例稱：“現(xiàn)在很多應(yīng)用都講究便利性，甚至在工廠端很多應(yīng)用都是在使用機(jī)器人，使用電池來處理，因此功耗并不是唯一，低功耗意味著成本的降低，包括運(yùn)營成本的降低、產(chǎn)品成本的降低以及產(chǎn)品穩(wěn)定性的提升?！?/p>

除了低功耗，陳英仁指出 Nexus 平臺(tái)帶來的另一個(gè)明顯的加成是產(chǎn)品穩(wěn)定性的提升。他說到：“消費(fèi)類電子對(duì)于穩(wěn)定性要求低一些，可以進(jìn)行重新開關(guān)機(jī)等操作，但是很多應(yīng)用是不能夠重新開關(guān)機(jī)的。否則將會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，甚至危害生命安全?！?/p>

萊迪思半導(dǎo)體選用的 28nm FD-SOI 工藝?yán)镉幸粋€(gè)非常薄的 Buried Oxide，可以將失效率降低 100 倍，相應(yīng)的提高 100 倍的穩(wěn)定性，這對(duì)汽車、工業(yè)、通信、數(shù)據(jù)中心，甚至航空都是非常重要的。

獨(dú)一無二的 CrossLink-NX
陳英仁指出：“過往一段時(shí)間萊迪思半導(dǎo)體雖然專注于消費(fèi)類業(yè)務(wù)，但不是說我們主要注重在消費(fèi)類業(yè)務(wù)，其實(shí)在小尺寸類型 FPGA 市場，萊迪思半導(dǎo)體占有很高的市占比。FPGA 領(lǐng)域前兩家都在專注于數(shù)據(jù)中心市場，做大顆的 FPGA。在中小尺寸 FPGA 開發(fā)方面，都會(huì)由萊迪思半導(dǎo)體來做?！?/p>

同時(shí)，陳英仁強(qiáng)調(diào)，嵌入式視覺市場一直以來都是萊迪思半導(dǎo)體的重點(diǎn)。

基于陳英仁所說的業(yè)務(wù)重點(diǎn)，基于萊迪思半導(dǎo)體在中小尺寸 FPGA 方面開發(fā)的優(yōu)勢(shì)和機(jī)遇，同時(shí)也基于 Nexus 平臺(tái)，萊迪思半導(dǎo)體 CrossLink-NX 應(yīng)運(yùn)而生。

根據(jù)陳英仁的介紹，CrossLink-NX 的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是得自于 Nexus 平臺(tái)的性能優(yōu)勢(shì)；另一個(gè)是作為 FPGA 產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)。

CrossLink-NX 是采用萊迪思 Nexus FPGA 平臺(tái)的首款產(chǎn)品系列，實(shí)現(xiàn)了：
·功耗降低 75%；
·尺寸減小 90%；
·瞬時(shí)啟動(dòng)；
·最高的存儲(chǔ) / 邏輯比；
·最快的 MIPI D-PHY（2.5Gbps） ；
·軟錯(cuò)誤率降低 100 倍，可靠性高。

作為一款 FPGA，CrossLink-NX 在可編程核心、快速可編程 I/O、硬核接口和快速配置方面也有不錯(cuò)的性能表現(xiàn)。陳英仁介紹說：“在可編程核心方面，CrossLink-NX 系列產(chǎn)品集成 DSP 模塊，嵌入式存儲(chǔ)容量大，擁有低功耗和高性能模式；在快速可編程 I/O 方面，CrossLink-NX 系列產(chǎn)品擁有高達(dá) 192 個(gè) I/O，12 組差分 I/O @ 1.5 Gbps，還有 LVDS、subLVDS、SGMII 接口，并且能夠外接 DDR3 @ 1066 Mbps；在硬核接口方面，CrossLink-NX 系列產(chǎn)品配置 8 個(gè) D-PHY 通道@ 2.5 Gbps 和 1 通道 PCIe @ 5 Gbps；在快速配置方面，CrossLink-NX 系列產(chǎn)品的 IO 配置< 3 ms，器件配置< 8 ms?！?/p>

CrossLink-NX 系列產(chǎn)品是用于嵌入式視覺處理的 FPGA。按照陳英仁的說法，在嵌入式視覺視覺市場，提供像 CrossLink-NX 這樣的產(chǎn)品沒有其它廠商。

從當(dāng)前的發(fā)展局勢(shì)來看，嵌入式視覺系統(tǒng)基于強(qiáng)大的低能耗計(jì)算平臺(tái)，并不能被 CPU、GPU 和其他智能計(jì)算平臺(tái)所覆蓋，屬于全新的應(yīng)用需求和應(yīng)用領(lǐng)域，業(yè)者深刻認(rèn)識(shí)到了嵌入式視覺市場未來巨大的潛力，未來的成功是顯而易見的。顯然，嵌入式視覺應(yīng)用需要具備低功耗、小尺寸、高性能、可靠性好、易于使用的特點(diǎn)。

對(duì)此，陳英仁表示，CrossLink-NX 系列產(chǎn)品能夠順應(yīng)嵌入式視覺的發(fā)展趨勢(shì)，包括：
·支持多個(gè)傳感器和顯示器；
·支持更高分辨率、更快幀率；
·可連接 MIPI 和現(xiàn)有組件；
·實(shí)現(xiàn)低功耗 AI 處理。

當(dāng)然，對(duì)于 FPGA 而言，除了性能優(yōu)勢(shì)以外，對(duì)開發(fā)者友好是非常重要的一點(diǎn)。針對(duì) CrossLink-NX 系列產(chǎn)品，萊迪思半導(dǎo)體也準(zhǔn)備了相應(yīng)的工具和 IP 來加速開發(fā)。工具層面有全新 Lattice Radiant 2.0，能夠?yàn)殚_發(fā)者帶來片上調(diào)試、優(yōu)化的時(shí)序分析、工程變更（ECO）編輯器和信號(hào)完整性分析。IP 方面包括 MIPI D-PHY、格式轉(zhuǎn)換、PCIe、SGMII 和 OpenLDI 等各類 IP 核可供選擇。同時(shí)，陳英仁表示：“萊迪思半導(dǎo)體將延續(xù)我們的強(qiáng)項(xiàng)，提供更多的參考設(shè)計(jì)，提供更多讓客戶上手可以去做設(shè)計(jì)的方式。”
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