摩尔定律的持续发展有一个有趣的副作用,即一些技术在主流中仍然非常相关和适用,但它们却在萎缩。以100K LUT FPGA为例。就在几年前,100K LUT FPGA还处于高端市场,许多应用程序都利用了这种设备带来的灵活性和硬件可编程性。当时,大型FPGA供应商对这些设备收取溢价,客户们欣然接受。
然而,经过一两代摩尔定律的应用,这些设备被归入“中档”类别。Xilinx和Altera在这个密度范围内构建了成本较低的设备,具有适度但可用的IO、片上内存和硬IP资源。这些设备为市场服务了十年左右。
但是,随着时间的推移,这些芯片的接口、内存和IO开始变得越来越长。即使可编程逻辑对您的应用程序来说已经足够,芯片的其他方面也可能不容易支持您的设计所需的当前标准。因此,这些芯片中的许多已经慢慢淡出了市场,在这个非常有用的密度范围内留下了一个缺口。
大自然可能讨厌真空,但精明的半导体营销人员在空白出现的地方看到了机会。
多年来,Lattice一直在利用中低端FPGA的机会,他们最近宣布了一款名为CertusPro-NX的新型通用FPGA家族。当然,名字中的“Pro”告诉我们,他们这次是认真的。也许那些古老的家族只适合业余爱好者?无论如何,CertusPro-NX是一款有价值的现代FPGA,具有令人信服的功能,显然将其与老化的竞争对手区别开来。让开,爷爷,城里新来了个中档小孩。
CertusPro-NX的优势在于,它带来了更低功耗的可编程结构(得益于FDSOI技术和功耗友好的架构),现代化的IO功能(包括10Gbps SerDes),现代化的边缘处理功能(使用新的DSP块,大量的片上内存资源和DDR3/LPDDR4接口),以及由于0.5mm间距封装降至9x9mm而更小的外形尺寸。总之,这带来了我们在FPGA中想要的所有优点,对可编程结构有适度的要求。
专注于功率方面,莱迪思声称CertusPro-NX可以实现“低4倍的功率”(或者,正如我们所说的,低80%的功率),与同类英特尔Cyclone或Xilinx Artix/Kintex设备相比。在电力预算有限的边缘应用中,这当然是一个大问题。莱迪思还专注于设计决策,以帮助最小化系统总功率,而不仅仅是设备本身的节省。
CertusPro-NX中的SerDes收发器能够达到10.3 Gbps,而大多数竞争设备的最高速度仅略高于6 Gbps。不同之处在于支持10G以太网以及许多其他有用的当前标准。这些更高的数据速率与更小的尺寸相结合,将使CertusPro-NX进入许多其他设备根本无法竞争的插座。
目前fpga的许多应用都是在计算加速领域。Lattice通过加强芯片上的内存和DSP资源,特别是优化AI推理的架构,并支持LDDR4内存,以解决其他中端fpga无法处理的边缘推理情况,从而在新系列中实现了边缘加速。莱迪思表示,CertusPro-NX的片上内存比同等密度的Artix和Cyclone设备高出65%。
这些边缘设备的激增也对可靠性提出了新的要求。莱迪思表示,FDSOI技术,以及芯片的其他架构特征,使CertusPro-NX具有更好的热性能,扩展了温度范围,并“降低了100倍”(这里我们又来了)。降低99%怎么样?)软错误率(b小时故障及时“FIT”率)。这使得该设备成为具有苛刻环境要求的工业和其他高可靠性应用的绝佳选择。
而且,随着外形尺寸的不断缩小,设计团队将对可用的9x9mm封装和0.5mm间距感到满意。这使得CertusPro-NX成为了一个独一无二的单板空间。竞争对手的设备范围从121mm2到超过500mm2,因此莱迪思带来了更强大的芯片显著节省空间。
在过去的几年里,我们也写过Lattice面向解决方案的战略,它是基于“解决方案堆栈”,包括IP、软件、固件、参考设计、开发板,以及在关键应用领域几乎所有你需要的解决方案。莱迪思表示,CertusPro-NX将由他们的“SensAI”低功耗边缘人工智能堆栈、“mVision”低功耗视觉堆栈以及他们新的“自动化”工厂自动化加速堆栈支持。这些堆栈可以让这些应用领域的团队轻松利用CertusPro-NX,而不必雇佣FPGA专家,花几个月的时间进行定制设计。
这显然是莱迪思的一个重大声明,它与该公司过去几年一直追求的战略直接一致。有趣的是,莱迪思与赛灵思(Xilinx)和英特尔(Intel)的竞争对手进行了直接的正面比较,这表明他们对自己的技术和战略充满信心,这种信心来自于他们最近在自己开拓的市场上取得的众多成功。
观察莱迪思在这些市场的表现,以及这些市场本身的增长,将是一件很有趣的事情。大多数预测认为,需要边缘加速功能的应用程序将大幅增加,而莱迪思的地位应该会让他们占上风,即使他们的大型竞争对手将注意力重新集中在中端市场。而且,考虑到AMD正在收购Xilinx,而英特尔一直在重塑他们的FPGA产品,主要是为了支持他们的数据中心业务,Lattice不太可能很快在这个领域看到任何重大竞争。