文︱郭紫文
图︱网络
在半导体芯片领域，FPGA（现场可编程逻辑门阵列）有着不可忽视的作用和地位。随着半导体工艺不断演进，FPGA的设计技术也随之不断优化，逐渐从电子设计的外围器件转变为数字系统的核心。在5G、AI和物联网等技术的推动下，FPGA市场前景广阔。据MRFR数据显示，2019年全球FPGA市场规模达69.06亿美元，预计2025年全球FPGA的市场规模有望达到125亿美元，年复合增长率达10.42%。
6月29日，以低功耗产品著称的莱迪思（Lattice）发布了全新FPGA产品CertusPro™-NX，据莱迪思现场技术支持总监蒲小双(Jeffery PU)介绍，该产品是基于Lattice Nexus™平台开发的第四个FPGA系列产品，配有业内最佳系统传输带宽及领先的功耗效率，满足广泛的市场需求。
延续低功耗产品优势
在电子设计中，芯片的功耗随着半导体工艺的发展而迅速增加，这也增大了芯片的发热量。半导体产业发展至今，功耗至始至终都是芯片设计必须要考虑的主要因素。降低FPGA功耗能够使散热管理得到简化，从而简化电路设计，提高系统可靠性。
莱迪思Nexus技术持续为FPGA低功耗产品提供创新驱动力。从2019年至今，莱迪思已经连续推出了四款基于Lattice Nexus™技术的FPGA产品，从嵌入式视觉到安全，再到通用产品，专注于降低FPGA功耗、提高系统性能和抗干扰能力。
本次发布的CertusPro™-NX系列FPGA产品搭载50-100K逻辑单元、嵌入式存储器、DSP模块，结合三星 28nm FD-SOI 半导体制造技术，延续低功耗FPGA架构，具有高功耗效率、高性能、高可靠性等行业领先优势。同时，该产品还配置了7.3Mb的嵌入式内存块，包括EBR和LRAM等，支持LPDDR4、1066Mbps DDR3，这也是行业内唯一支持LPDDR4外部存储器的FPGA。
CertusPro™-NX FPGA支持多达8个可编程的SERDES通道，速率高达10Gbps，支持灵活的多协议PCS，同时支持10GE、PCIe Gen 3、DP/eDP、SLVS-EC、CoaXPress等主流通信与显示接口。此外，莱迪思FPGA产品最大可支持100K逻辑单元，封装尺寸最小可达 9 x 9 mm，引脚间距可达到0.5mm，极大缩减了系统空间。
全新的FPGA产品包括CPNX-50K和CPNX-100K两个型号，分别拥有52K和96K的逻辑单元数量。通用FPGA细分市场种类繁多，广泛应用于5G蜂窝网络、人工智能和物联网等领域，为客户提供低功耗、小封装和高带宽的FPGA系统解决方案。
性能超越同类竞品
凭借行业领先的功耗效率和系统带宽，与同类竞品相比，CertusPro™-NX FPGA极具市场竞争优势。通过与FD-SOI技术低功耗设计相结合，优化了FPGA整体架构，降低了系统总体功耗。与英特尔（intel）和赛灵思（Xilinx）同类型FPGA产品相比，莱迪思CertusPro™-NX FPGA总功耗最多降低了四倍，SERDES带宽提高了两倍。
在封装尺寸的比较上，CertusPro-NX 100K LC可达到81mm2，允许OEM在减小芯片尺寸或在有限空间内增加更多功能。拥有相同逻辑单元的Xilinx Artix-7 100K LC的尺寸面积为529mm2，是CertusPro-NX的6.5倍；而尺寸面积为121mm2的Intel Cyclone V GT 77K LC，逻辑单元仅有77K。此外，CertusPro-NX FPGA产品可靠性能显著，适用于强固型应用，广泛应用于户外、汽车、工业、安防等恶劣环境，由于功耗的降低，此系列FPGA可支持从-40℃至125℃的结温范围，软错误率（FIT）降低了100倍。
专为边缘处理优化
随着机器视觉、工业物联网、5G等领域市场不断扩大，FPGA在这些市场的应用也越来越广泛。作为全球第三大FPGA供应商，莱迪思主打低功耗、小封装市场，专攻工业、汽车、通信和消费电子等应用场景。三星和苹果都曾采用莱迪思的FPGA芯片。
莱迪思FPGA系列产品的低功耗性能对优化散热管理起到关键作用，其更高的接口带宽也让数据传输更加快速便捷，大幅提高了网络边缘设备的智能程度，提高系统集成度的同时减小了系统尺寸。CertusPro™-NX FPGA在功耗、系统带宽、可靠性、封装尺寸多样性方面进行了全面的提升和优化，专为网络边缘处理、低功耗高性能计算、AI等应用优化。
蒲小双表示：“CertusPro™-NX FPGA系列在芯片内部除了传统的EBR以外，还增加了大型内部存储器模块，实现了低延迟的数据处理，性能提升了两倍，功耗降低了一半。”同样，与市场上同类型竞品相比，莱迪思FPGA产品的存储空间最多可提升65%。
总结
CertusPro™-NX FPGA将于2022年第二季度量产发货，首发器件为CPNX-100K。截至目前，客户样片和抢先体验软件已经发布。结合莱迪思sensAI、mVision、Automate一系列解决方案，CertusPro™-NX在网络边缘AI、嵌入式视觉系统及自动化工厂建设等方面取得广泛应用。根据蒲小双透露，2022年，莱迪思将会继续推出第五代、第六代基于Nexus平台的FPGA系列产品。
作为全球领先的低功耗FPGA供应商，莱迪思在通信、计算、工业、汽车和消费等领域均有布局，为客户提供从网络边缘到云端的完整解决方案。凭借专业可靠的服务和过硬的技术实力，莱迪思在FPGA产品的研发上不断创新，加速产品迭代升级，在功耗、性能、集成度等方面均占有优势地位。
