《電子技術(shù)應(yīng)用》
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3毫秒完成IO配置支持PCIe 2.0的這款低功耗FPGA還有什么特點?

2023-01-07
來源:21ic

6月25日,萊迪思半導(dǎo)體(Lattice)推出一款基于28納米FD-SOI(全耗盡絕緣層上硅)工藝的低功耗通用可編程器件Certus-NX。這是萊迪思在6個月內(nèi)推出的第二款NX系列FPGA產(chǎn)品,該系列的第一款產(chǎn)品Crosslink-NX配置MIPI(移動處理器接口,Mobile Industry Processor Interface)接口,主要面向機(jī)器視覺、圖像處理等應(yīng)用;除延續(xù)NX系列低功耗高IO密度特點之外,Certus-NX在高速接口上則選擇了支持PCIe 2.0,并支持千兆以太網(wǎng)接口(GigaE),并支持QSPI閃存以縮短FPGA配置時間,而且強化了NX系列軟錯誤率(SER)低的特點,更適合工業(yè)與車載應(yīng)用。

據(jù)萊迪思現(xiàn)場技術(shù)支持總監(jiān)蒲小雙介紹,與競品相比,Certus-NX系列有五大特點。

首先,該系列產(chǎn)品面積很小,最小封裝為36平方毫米,面積小不僅意味著成本低,而且為系統(tǒng)設(shè)計節(jié)約PCB的空間,該系列是“業(yè)界第一顆可以同時支持PCIe與GigaE的小面積FPGA”;其次,IO(輸入輸出口)密度高,與前代相比,這一款單位面積IO數(shù)量翻倍,非常適合邊緣應(yīng)用中設(shè)備小體積但多IO的場景;第三,IO速度大幅提升,Certus-NX支持PCIe 2.0,速率達(dá)到5Gbps,普通IO速率提升70%;第四,Certus-NX支持ECDSA位流驗證,可有效防范生產(chǎn)中的知識產(chǎn)權(quán)泄露風(fēng)險,這同樣是“最小尺寸”支持ECDSA位流驗證的FPGA;最后,Certus-NX還延續(xù)了萊迪思Nexus技術(shù)平臺的優(yōu)勢,超低功耗、超低軟錯誤率、瞬時啟動,非常契合邊緣設(shè)備智能化趨勢中對FPGA的要求。

蒲小雙告訴探索科技(techsugar),由于支持QSPI(并行四通道串行外設(shè)接口總線)閃存,并對內(nèi)部配置邏輯做了優(yōu)化,所以Certus-NX可以在3毫秒內(nèi)完成IO配置,即FPGA的輸入輸出口在上電3毫秒后就處于確定狀態(tài)(高、低或三態(tài)的之一),而整個器件的配置時間可在14毫秒內(nèi)完成。競品完成配置的時間都在100毫秒以上,普通應(yīng)用中兩者差別不大,但對于車載、工業(yè)中要求快速啟動的場景,就只有Certus-NX系列能夠滿足需求。

以智能后視鏡為例,車廠通常要求啟動時間不得超過50毫秒,即從汽車發(fā)動到智能后視鏡能看到圖像的時間不超過50毫秒,Certus-NX全器件配置時間只有14毫秒,完全可以滿足該應(yīng)用對啟動時間的需求。

軟件運行可靠性也是蒲小雙強調(diào)的一點,由于FD-SOI工藝的特點,NX系列產(chǎn)品SER特性本來就比體硅工藝的競品要好很多,而Certus-NX支持軟件錯誤校正(SEC Soft Error Correction),所以即便因為輻射導(dǎo)致極少數(shù)比特翻轉(zhuǎn),也可以通過SEC功能來糾正回來。因此Certus-NX非常適合車載、航空航天、工業(yè)控制、港口雷達(dá)等需要高可靠特性的應(yīng)用場景。

蒲小雙還表示,以出貨量計,過去四年萊迪思已經(jīng)銷售10億顆以上的FPGA,實際上是全球出貨量最大的FPGA廠商。

當(dāng)然,相比賽靈思和英特爾,萊迪思的產(chǎn)品主要集中在中低端,所以從銷售額的角度只能排在第三。通用可編程器件應(yīng)用范圍極廣,但尤以通信與計算、汽車與工業(yè)等企業(yè)級市場用量為最大,因為這些領(lǐng)域的很多定制化應(yīng)用不適合專用芯片(ASIC)。在高端FPGA日益強調(diào)工藝與集成度的趨勢下,萊迪思獨辟蹊徑,找到自己的生存空間,而且發(fā)展態(tài)勢良好,其市場定位與戰(zhàn)略規(guī)劃值得國內(nèi)廠商參考。




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