隨著工業(yè)自動化和 5G 等技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)人員開始尋求為網(wǎng)絡邊緣應用添加處理和互連功能,。為了順應這種趨勢,，這些器件需要采用支持 PCIe 和千兆以太網(wǎng)等常見接口的低功耗處理硬件。設備開發(fā)人員還需要易于使用,、統(tǒng)一的開發(fā)平臺,，提供將產(chǎn)品快速推向市場所需的硬件、軟件和 IP,。為了滿足市場需求,，萊迪思推出了全新 Lattice Certus-NX 系列 FPGA。

　　這些意味著萊迪思在新產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略的指導下僅用六個月就發(fā)布了第二款產(chǎn)品系列,，Lattice Nexus 是業(yè)界首個基于 28 nm FD-SOI 工藝的低功耗 FPGA 技術(shù)平臺,，而 Certus-NX 器件是在該平臺上開發(fā)的第二款 FPGA 系列產(chǎn)品。

　　萊迪思現(xiàn)場技術(shù)支持總監(jiān)蒲小雙介紹,，“該系列器件在通用 FPGA 市場上擁有領先的 IO 密度,，每平方毫米的 IO 密度最高可達同類 FPGA 競品的兩倍。Certus-NX FPGA 擁有卓越的低功耗,、小尺寸,、高可靠性和瞬時啟動等特性，支持高速 PCI Express（PCIe）和千兆以太網(wǎng)接口,，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同處理,、信號橋接和系統(tǒng)控制?！?/p>

　　Certus-NX FPGA 支持易于使用的 LatticeRadiant 軟件

　　萊迪思現(xiàn)場技術(shù)支持總監(jiān)蒲小雙

　　密度增大，安全性更高

　　對比發(fā)現(xiàn),，新產(chǎn)品和上一代產(chǎn)品都是在 28nm FD-SOI 工藝平臺上打造的,，都有 DSP 模塊，都分為 17K,、40K 兩類,，兩者到底有哪些區(qū)別？ 蒲小雙解釋,，“從整體來看,，兩代產(chǎn)品都基于 28nm FD-SOI 工藝制造，最大的差別是,，Certus-NX 沒有 MIPI hardcore,，這是為了增加 I/O 的數(shù)量，達到 195 個 IO，在小封裝中,，每平方毫米增加 I/O 對細分市場的客戶是有益的,，這是我們在推廣上一代產(chǎn)品時發(fā)現(xiàn)的；另外一個區(qū)別是,，在安全認證方面,，為了保護器件的位流免于未經(jīng)授權(quán)的訪問 / 更改 / 復制，Certus-NX FPGA 支持 AES-256 加密和領先的 ECDSA 認證,，可在設備的整個生命周期內(nèi)提供保護,，而第一代產(chǎn)品沒有 ECSDA 模塊。Certus-NX 系列 FPGA 設有 17K 和 40K 兩種邏輯單元,，都是比較小的 FPGA,。一般來說，在邊緣配置高邏輯 FPGA,，功耗也會相應增加,，因此用戶在選擇方案時需要折中，設計者要在純 FPGA 方案,、MCU+FPGA 方案,、DSP+FPGA 方案中篩選，做到性能和功耗的平衡,。

　　由于手機出貨量很大,，現(xiàn)在的大部分傳感器都采用 MIPI 接口，第一代產(chǎn)品具有 MIPI 接口,，因此側(cè)重嵌入式視覺應用,，如今 MIPI CS 接口變成了很多 AP、DSP,、MCU 的標準接口,。FPGA 更多是作為協(xié)處理器，需要接口與主處理器連在一起,，第二代產(chǎn)品支持高速 PCI Express（PCIe）,，面向從自動化工業(yè)設備中的數(shù)據(jù)處理到通信基礎設施中的系統(tǒng)管理等一系列應用。

　　滿足用戶”小尺寸,、低功耗“的剛需

　　Certus-NX FPGA 支持易于使用的 LatticeRadiant 軟件

　　Certus-NX FPGA 的尺寸縮小多達 3 倍,，可以在 36 平米內(nèi)實現(xiàn)完整的 PCIe 解決方案。即便是使用 Certus-NX FPGA 系列的最小封裝,，其每平方毫米 I/O 密度仍是同類 FPGA 競品的兩倍,，為橋接應用提供更大的設計靈活性和強大的支持；IO 連接更可靠,，其中 1.5 Gbps 差分 IO,，性能超過競品 FPGA 最高可達 70%。蒲小雙解釋，”我們的差分 I/O 可以運行到 1.5Gbps,，競爭對手的同類產(chǎn)品運行到 1.25Gbps,，因此比競爭對手高 70%?！斑€支持 5 Gbps PCIe,、1.5 Gbps SGMII 和 1066 Mbps DDR3，開發(fā)人員可以在 Certus-NX 開發(fā)板上測試這些 IP 模塊,，快速實現(xiàn)在 Certus-NX FPGA 目標應用上常用的接口,。

　　另外，功耗降低多達 4 倍,，Certus-NX FPGA 的可編程基體偏壓功能可根據(jù)用戶的應用需求,，可選擇高性能或低功耗工作模式。與同類 FPGA 相比,，該系列器件的功耗可降低多達 4 倍,。關(guān)于功耗的降低，蒲小雙解釋,，”主要是 FD-SOI 帶來的,，F(xiàn)D-SOI 技術(shù)原來是針對 IoT 推出的，在邊緣應用中用戶希望功耗更低,，它的漏電流很小,。“

　　Certus-NX FPGA 的啟動時間幾乎是瞬時啟動,，全新器件還通過 SPI 存儲器實現(xiàn)超快的器件配置,，其速度最該可達同類 FPGA 競品的 12 倍。單個 I/O 配置只需 3 ms,，整個器件啟動時間僅為 8-14 ms（取決于器件大?。槭裁磁渲脮r間可以大幅度縮減,？除了工藝以外,，每個產(chǎn)品的設計方法、加載方法都不一樣,，對于傳統(tǒng) FPGA 來說，一般都是在外面加一個 SPI Flash,，傳統(tǒng) FPGA 的快慢往往決定于 SPI 能跑多快,。以前 FPGA 最快能運行到 50Mbps，現(xiàn)在的新 SPI Flash 可以達到 130M,。而且原來的 SPI 是單通道運行,，現(xiàn)在可以是四個通道，叫 QSPI。如果你能支持 QSPI 那么寬的數(shù)據(jù),，在加載或者相應的 FPGA 設計時,，就要把數(shù)據(jù)通道打通，讓配置時間縮短?，F(xiàn)在用戶對器件性能要求越來越高,，外面提供 SPI Flash 有好處，在芯片內(nèi)部專門配置快速設計也有優(yōu)勢,。

　　高可靠性和易用性兼得

　　對于安全性要求極高的工業(yè)和汽車應用而言,，可靠的性能至關(guān)重要。這些應用中的器件必須達到預期的性能,，以避免對人員和財產(chǎn)造成損害,。Certus-NX FPGA 的抗軟錯誤率（SER）性能最高為同類 FPGA 的 100 倍，Certus-NX FPGA 為工業(yè)溫度級器件,，它還支持片上 ECC 和 SEC,。

　　對于工業(yè)和汽車的總線支持，蒲小雙表示,，常用汽車總線稱之為 CANBus 總線,，因為 CANBus 總線不是特別快，萊迪思提供 IP 支持,。另外,，高速數(shù)據(jù)傳輸總線分為工業(yè)以太網(wǎng)和 FTPLink3，車載采用較多,。其優(yōu)勢是單對線的速率很高,，可以達到 1.4G、2G,，主要傳輸視頻圖像,，也可以做雙向，但是因為是私有協(xié)議,，cable 和芯片都很貴,。MIPI 是汽車領域的一個公開組織，MIPI 現(xiàn)在在推 A-PHY 標準,，以后 FPGA 和處理器都會帶有 A-PHY,，因為 A-PHY 基本上可以取代其它的產(chǎn)品。我們的產(chǎn)品可以用于車載,，例如,，帶 MIPI CSI 的 AP，基本 1-2 個可以用到汽車上,。未來,，汽車上的攝像頭會越來越多,，包括環(huán)式、前式,、后式等,，這些 MIPI 都要連接，還要傳輸回來,。我們的產(chǎn)品可以發(fā)揮橋梁作用,，還可以提供 ISP 圖像處理的功能?！?/p>

　　另外,，Certus-NX FPGA 支持易于使用的 LatTIceRadiant 軟件，提供了統(tǒng)一的 FPGA 設計環(huán)境,，集成了優(yōu)秀的工具和功能,，可幫助用戶快速高效地開發(fā)應用，用戶基本上在 10 分鐘內(nèi)的流程里面就可以學會整個系統(tǒng)開發(fā)的過程,，非常易學,。

　　責任編輯：pj