芯耀
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文︱Vincy
圖︱萊迪思
“作為低功耗FPGA全球領(lǐng)先供應(yīng)商，萊迪思一直致力于產(chǎn)品與技術(shù)創(chuàng)新，為不斷增長的通信計算、工業(yè)汽車和消費(fèi)市場客戶提供從網(wǎng)絡(luò)邊緣到云端的各類解決方案。”萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)應(yīng)用工程總監(jiān)謝征帆（Frank Xie）表示，自1983年成立以來，萊迪思憑借雄厚的技術(shù)經(jīng)驗和創(chuàng)新理念，已經(jīng)成為全球出貨量最多的FPGA供應(yīng)商。
在硬件方面，區(qū)別于市場上其他FPGA供應(yīng)商，萊迪思獨特的定位為其贏得了更多的競爭力。一方面，萊迪思為其FPGA產(chǎn)品提供了豐富的接口協(xié)議，實現(xiàn)了ASIC與專用芯片的靈活互連；另一方面，萊迪思還提供了安全相關(guān)的安全控制功能。
而萊迪思FPGA產(chǎn)品最大的特色則為低功耗。“無論從工藝選擇、硬件架構(gòu)方面，還是從芯片設(shè)計角度，低功耗都是萊迪思主要的努力方向。”在此基礎(chǔ)上，萊迪思從客戶產(chǎn)品開發(fā)和芯片使用的痛點出發(fā)，保持相對快速的新品迭代速度和創(chuàng)新優(yōu)勢，使得產(chǎn)品定義能夠更加契合任何用戶的需求。
除了長期致力于提供低功耗FPGA硬件外，萊迪思還陸續(xù)推出了多款解決方案集合。從2018年推出的sensAI方案，到2020年推出的mVision和Sentry方案，到去年的Automate方案，再到今年推出的第一代ORAN解決方案集合。萊迪思持續(xù)擴(kuò)展自身軟件系統(tǒng)解決方案，覆蓋網(wǎng)絡(luò)邊緣AI、嵌入式視覺、網(wǎng)絡(luò)安全可信根、工業(yè)自動化以及通信領(lǐng)域，為客戶帶來更多價值。
應(yīng)對安全控制系統(tǒng)設(shè)計挑戰(zhàn)
在通信、數(shù)據(jù)中心及工業(yè)控制領(lǐng)域，控制單板BOM上集成的芯片越來越多，整體系統(tǒng)控制架構(gòu)也隨之越來越復(fù)雜。隨著CPU/SoC工藝不斷更新迭代，I/O接口標(biāo)準(zhǔn)也逐漸走向低電壓趨勢。而外圍器件仍停留在舊3.3V或2.5V電平，缺乏對3.3V I/O的支持。
為了應(yīng)對復(fù)雜的系統(tǒng)控制難題，萊迪思不斷簡化系統(tǒng)設(shè)計和集成，幫助客戶強(qiáng)化產(chǎn)品平臺的系統(tǒng)監(jiān)控和控制功能。“在安全控制或系統(tǒng)控制方面，MachXO5-NX實際上已經(jīng)是第四代或第五代產(chǎn)品了。”據(jù)謝征帆介紹，MachXO5-NX采用28nm FD-SOI工藝制造，該技術(shù)在源漏之間植入了一層超薄氧化層，大幅降低了晶體管漏源間的漏電流，有效提升了FPGA可靠性和軟錯誤率。
在邏輯單元密度、內(nèi)嵌存儲器數(shù)目、內(nèi)置用戶閃存數(shù)目、DSP模塊等各方面，MachXO5-NX為客戶提供了更多元的FPGA資源選擇，幫助客戶在平臺上搭建更加復(fù)雜的邏輯?；贜exus平臺，MachXO5-NX芯片I/O數(shù)量高達(dá)300個，同樣規(guī)模產(chǎn)品上提供了更多的I/O數(shù)目且支持3.3V電壓。
與同類競品相比，MachXO5-NX嵌入式器件的存儲器容量最高達(dá)2.9倍，可最大程度降低對外部存儲器的需求，從而減少設(shè)計尺寸、降低客戶成本；專用的用戶閃存可用于存儲關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)和參數(shù)，容量較同類競品提高36倍。
此外，“Lattice Nexus FPGA平臺最大的差異化優(yōu)勢就是超低的軟失效率，結(jié)合SEC（軟錯誤校正）和SED（軟錯誤檢測）功能，Lattice Nexus FPGA平臺提供了航天和工業(yè)自動化等領(lǐng)域要求的高可靠性。”謝征帆表示，基于該平臺，MachXO5-NX軟失效率降低了100倍，大幅提升了關(guān)鍵安全應(yīng)用的系統(tǒng)穩(wěn)定性。靜態(tài)功耗至少降低70%，有效延長電池使用時間，簡化散熱管理，降低系統(tǒng)總體運(yùn)營成本。
攻克5G ORAN部署難題
如前面所說，萊迪思至今已經(jīng)推出了四大解決方案集合，ORAN則是萊迪思推出的第五個解決方案。據(jù)萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)市場開拓總監(jiān)林國松（Karl Lin）介紹，萊迪思ORAN解決方案集合著重在數(shù)據(jù)傳輸方面增加安全性，保證各個安全點之間的傳輸線路安全。
“由于OPEN-RAN的特點允許更多供應(yīng)商能夠加入，且供應(yīng)商之間需要互聯(lián)，互聯(lián)增加導(dǎo)致對于安全性需求也隨之增加。”此外，更多供應(yīng)商、運(yùn)營商和研究機(jī)構(gòu)的加入，ORAN生態(tài)系統(tǒng)將更加完善，從而最大程度上避免單獨供應(yīng)商的風(fēng)險，更進(jìn)一步實現(xiàn)更低成本和更多公司參與，帶來更多的創(chuàng)新技術(shù)和應(yīng)用。
除了安全性之外，ORAN解決方案集合還體現(xiàn)了萊迪思FPGA器件的低功耗、小尺寸、穩(wěn)定性、瞬時啟動等特點。該方案是一個交鑰匙解決方案，包括參考平臺和設(shè)計、演示、IP構(gòu)建模塊、FPGA設(shè)計工具、開發(fā)板和定制設(shè)計服務(wù)，以強(qiáng)大的安全性能、高同步性和低功耗優(yōu)勢，持續(xù)加快客戶5G ORAN部署及應(yīng)用的開發(fā)和上市。
“從硬件上來說，萊迪思基于現(xiàn)有安全控制開發(fā)板和加速同步開發(fā)板，提供相對應(yīng)的實現(xiàn)功能所具有的軟件，包括加解密的AES、ECC以及eCPRI的IP，”林國松表示。“軟件主要是基于萊迪思RADIANT及PROPEL，前者用來開發(fā)FPGA本身的邏輯代碼，后者在萊迪思提供的軟核IP上進(jìn)行二次C代碼開發(fā)。”
林國松還指出，本次發(fā)布的ORAN解決方案集合著重實現(xiàn)安全、同步核低功耗的5G ORAN部署。未來的2.0和3.0版本中，萊迪思將繼續(xù)開發(fā)和提供更新的解決方案，以滿足使用方便性和部署的快速性需求。
總結(jié)
萊迪思延續(xù)著每半年一次的新品發(fā)布頻率，以創(chuàng)新技術(shù)持續(xù)市場競爭力。謝征帆表示，公司擁有豐富的解決方案，前期更加集中在針對視頻方面的AI處理，未來也會有關(guān)于工業(yè)設(shè)計和機(jī)器視覺的解決方案。
在FPGA領(lǐng)域，萊迪思以低功耗著稱，為客戶提供產(chǎn)品開發(fā)全流程的低功耗設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上拓展芯片功能應(yīng)用。從發(fā)展區(qū)域來看，萊迪思亞太地區(qū)業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)占全球的50%以上。面對中國市場，萊迪思未來將持續(xù)加大投資，發(fā)展本土市場開拓戰(zhàn)略，進(jìn)一步發(fā)展中國業(yè)務(wù)。
