作為全球FPGA領(lǐng)域內(nèi)芯片出貨量最大的企業(yè)，萊迪思目前擁有超過(guò)1萬(wàn)家的客戶(hù)合作伙伴，自2018年以來(lái)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大了5倍，越來(lái)越多的企業(yè)針對(duì)萊迪思FPGA構(gòu)建了軟IP，或是將萊迪思的產(chǎn)品加入到自身的參考設(shè)計(jì)和產(chǎn)品中，這一趨勢(shì)在工業(yè)與汽車(chē)行業(yè)體現(xiàn)的尤為明顯。

“出色的能效”、“先進(jìn)的連接性”以及針對(duì)新興應(yīng)用提供“優(yōu)化的計(jì)算能力”，是當(dāng)前客戶(hù)最為關(guān)心的三大需求。為此，萊迪思在硬件產(chǎn)品層面推出了“Nexus+Avant”這一“萊迪思?xì)v史上最強(qiáng)的FPGA產(chǎn)品組合”，“更低的功耗”、“更快的性能”與“更小的尺寸”是兩大產(chǎn)品系列的核心特點(diǎn)。

其中，與競(jìng)品相比，Nexus功耗低至4倍、視頻連接性能高出2倍、尺寸卻只有競(jìng)品的1/10；而相比于7年前發(fā)布的Nexus平臺(tái)，Avant系列FPGA主打的是更多的邏輯資源、連接帶寬和系統(tǒng)性能，這三項(xiàng)分別有5倍、10倍、30倍的增長(zhǎng)。

上新了，Avant

作為新的產(chǎn)品系列，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景和需求，陸續(xù)推出容量、接口、控制、視頻規(guī)格不同的產(chǎn)品是一件十分自然的事情。因此，繼2022年12月推出“專(zhuān)為網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)用優(yōu)化的低功耗FPGA”Avant-E之后，在2023年底舉行的首屆開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，萊迪思又發(fā)布了“尖端的通用FPGA”Avant-G和“先進(jìn)的互連FPGA”Avant-X，目標(biāo)市場(chǎng)和Avant-E存在一定的差別。

Avant-G的關(guān)鍵特性包括領(lǐng)先的信號(hào)處理和AI，高度靈活的I/O支持各種系統(tǒng)接口，以及專(zhuān)用的LPDDR42400Mbps接口，可提供高達(dá)637K的系統(tǒng)邏輯單元、高達(dá)28個(gè)12.5G的SerDes通道、以及多達(dá)7200個(gè)INT8乘法器和35.6Mb嵌入式存儲(chǔ)器。由于其SERDES速度和高速I(mǎi)O的嵌入式存儲(chǔ)器速度更高，非常適合橋接功能，加之?dāng)U展能力強(qiáng)，可適用于不同規(guī)模的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

而更多面向“信號(hào)聚合”和“提升系統(tǒng)吞吐量”應(yīng)用的Avant-X則擁有同類(lèi)產(chǎn)品中最小的封裝尺寸，可提供高達(dá)637K的系統(tǒng)邏輯單元和高達(dá)28個(gè)25G的SerDes通道，能夠支持1TB/s的總系統(tǒng)帶寬，也實(shí)現(xiàn)了帶硬核DMA的PCIe Gen 4控制器特性。多達(dá)7200個(gè)INT8乘法器和35.6Mb嵌入式存儲(chǔ)器，可實(shí)現(xiàn)AI/ML算法的高效實(shí)現(xiàn)以及高速接口的數(shù)據(jù)包緩沖，加上安全引擎加強(qiáng)，客戶(hù)數(shù)據(jù)可進(jìn)行動(dòng)態(tài)加密。

軟件解決方案堆棧同步更新

為了加快客戶(hù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，使其無(wú)需從頭搭建系統(tǒng)架構(gòu)，硬件基礎(chǔ)之上，萊迪思還搭建了數(shù)個(gè)軟件解決方案集合，包括面向低功耗邊緣AI的sensAI、面向低功耗嵌入式視覺(jué)應(yīng)用的mVision、面向網(wǎng)絡(luò)安全的Sentry、面向工廠自動(dòng)化加速的Automate、面向ORAN部署的ORAN、以及面向汽車(chē)領(lǐng)域的Drive，旨在通過(guò)為客戶(hù)提供針對(duì)其應(yīng)用需求量身定制的硬件、軟件和IP工具包，加快客戶(hù)開(kāi)發(fā)速度和產(chǎn)品上市時(shí)間。

與Avant-G/Avant-X同步，包括用于AI的Lattice sensAI、用于嵌入式視覺(jué)的Lattice mVision、實(shí)現(xiàn)安全功能的LatticeSentry、用于自動(dòng)化工廠的Lattice Automate也得到了更新，通過(guò)升級(jí)加速器引擎提高性能、擴(kuò)展IP和參考設(shè)計(jì)、添加安全功能以及啟用更多行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，讓客戶(hù)的開(kāi)發(fā)和上市時(shí)間進(jìn)一步加快。

具體而言：

萊迪思sensAI解決方案：通過(guò)以下功能，加速在客戶(hù)端計(jì)算、汽車(chē)、工廠自動(dòng)化和消費(fèi)類(lèi)物聯(lián)網(wǎng)中為人工智能應(yīng)用提供靈活、低功耗的邊緣推理集成：

通過(guò)升級(jí)的加速器引擎和編譯器工具，性能提升高達(dá)3倍

通過(guò)額外的預(yù)處理功能擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)支持

萊迪思mVision解決方案：通過(guò)以下功能加速低功耗嵌入式視覺(jué)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)，包括機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人、ADAS、無(wú)人機(jī)和AR/VR：

擴(kuò)展的傳感器/視頻橋接解決方案，包括MIPI到PCIe、SLVS-EC到PCIe以及 MIPI到HDMI參考設(shè)計(jì)和演示

Lattice Sentry解決方案：提供具有網(wǎng)絡(luò)彈性的可信根解決方案：

平臺(tái)固件保護(hù)恢復(fù)(PFR)可信根，用于保護(hù)和開(kāi)發(fā)符合NIST800-193標(biāo)準(zhǔn)的PFR解決方案

Lattice Automate解決方案：加速智能工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，包括機(jī)器人、嵌入式實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、功能安全和安保等應(yīng)用：

支持現(xiàn)場(chǎng)通信的開(kāi)放平臺(tái)通信統(tǒng)一架構(gòu)(OPC UA)

擴(kuò)展的電機(jī)控制解決方案，提供黃金硬件和黃金系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)

軟件工具方面，Lattice Propel和Lattice Radiant軟件全面支持新的LatticeAvant-G和Avant-X FPGA系列，為Radiant引入增強(qiáng)的易用性和腳本編寫(xiě)，并擴(kuò)展了Propel IP產(chǎn)品組合，幫助提升客戶(hù)的設(shè)計(jì)體驗(yàn)和設(shè)計(jì)環(huán)境。同時(shí)，先進(jìn)的視覺(jué)軟件Glanceby Mirametrix新增了Smart Avatar智能化身隱私功能和低功耗3D頭部姿勢(shì)檢測(cè)，有助于增強(qiáng)其在各類(lèi)市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)用中的適用性。

應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富

網(wǎng)絡(luò)邊緣智能、傳感器到云端互連和彈性的安全機(jī)制，既是Avant新品的重要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)，也是最能夠發(fā)揮AvantFPGA優(yōu)勢(shì)的代表性場(chǎng)景。

例如在視頻互聯(lián)和AI推理場(chǎng)景中，由于LatticeFPGA支持更高的SERDES速度協(xié)議，性能可比其他FPGA提高2倍，AI推理性能比MCU提升35倍，這對(duì)追求實(shí)時(shí)響應(yīng)的工業(yè)控制和邊緣AI領(lǐng)域來(lái)說(shuō)無(wú)疑是個(gè)好消息。而在低功耗存儲(chǔ)傳輸系統(tǒng)中，得益于Avant-G/X高能效的存儲(chǔ)接口設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)的功耗不但可降低2.5倍，而且熱設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的電池壽命也更長(zhǎng)。

另一個(gè)典型的邊緣AI加強(qiáng)應(yīng)用來(lái)自工業(yè)安全領(lǐng)域，即“識(shí)別已知的操作員，發(fā)現(xiàn)‘專(zhuān)注/分心的操作員’，并做出警告”，這是通過(guò)用戶(hù)認(rèn)證實(shí)現(xiàn)安全和保護(hù)，提高安全性，并且優(yōu)化了能效的代表性案例。

平臺(tái)固件保護(hù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)保護(hù)方面，得益于萊迪思在安全敏捷性、應(yīng)對(duì)后量子威脅和可信根等領(lǐng)域具備的優(yōu)勢(shì)，以及“最先上電、最后斷電的安全保護(hù)”，Avant實(shí)現(xiàn)了50ms以?xún)?nèi)的上電速度，配置時(shí)間提高10倍以上，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，優(yōu)化了終端用戶(hù)體驗(yàn)，提升了安全和穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)

今年是萊迪思深耕FPGA市場(chǎng)的第41年，面向未來(lái)，圍繞邊緣AI、傳感器到云的連接、安全三大重點(diǎn)市場(chǎng)，萊迪思將持續(xù)推出具備低功耗、小尺寸、增強(qiáng)的人工智能功能和更高安全性的差異化FPGA產(chǎn)品，積極擴(kuò)大生態(tài)系統(tǒng)，用創(chuàng)新的步伐走出屬于自己的成功之道。

審核編輯：劉清