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(zhǎng)的通信計(jì)算、工業(yè)汽車(chē)和消費(fèi)市場(chǎng)客戶(hù)提供從網(wǎng)絡(luò)邊緣到云端的各類(lèi)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(lái)，萊迪思憑借雄厚的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)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(chǎng)上其他FPGA供應(yīng)商，萊迪思獨(dú)特的定位為其贏得了更多的競(jìng)爭(zhēng)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(shí)現(xiàn)了ASIC與專(zhuān)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(wú)論從工藝選擇、硬件架構(gòu)方面，還是從芯片設(shè)計(jì)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(hù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和芯片使用的痛點(diǎn)出發(fā)，保持相對(duì)快速的新品迭代速度和創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，使得產(chǎn)品定義能夠更加契合任何用戶(hù)的需求。
除了長(zhǎng)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(jué)、網(wǎng)絡(luò)安全可信根、工業(yè)自動(dòng)化以及通信領(lǐng)域，為客戶(hù)帶來(lái)更多價(jià)值。
應(yīng)對(duì)安全控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(lái)越多，整體系統(tǒng)控制架構(gòu)也隨之越來(lái)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(shì)。而外圍器件仍停留在舊3.3V或2.5V電平，缺乏對(duì)3.3V I/O的支持。
為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)控制難題，萊迪思不斷簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成，幫助客戶(hù)強(qiáng)化產(chǎn)品平臺(tái)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(shí)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(cuò)誤率。
在邏輯單元密度、內(nèi)嵌存儲(chǔ)器數(shù)目、內(nèi)置用戶(hù)閃存數(shù)目、DSP模塊等各方面，MachXO5-NX為客戶(hù)提供了更多元的FPGA資源選擇，幫助客戶(hù)在平臺(tái)上搭建更加復(fù)雜的邏輯。基于Nexus平臺(tái)，MachXO5-NX芯片I/O數(shù)量高達(dá)300個(gè)，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(lèi)競(jìng)品相比，MachXO5-NX嵌入式器件的存儲(chǔ)器容量最高達(dá)2.9倍，可最大程度降低對(duì)外部存儲(chǔ)器的需求，從而減少設(shè)計(jì)尺寸、降低客戶(hù)成本；專(zhuān)用的用戶(hù)閃存可用于存儲(chǔ)關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)和參數(shù)，容量較同類(lèi)競(jìng)品提高36倍。
此外，“Lattice Nexus FPGA平臺(tái)最大的差異化優(yōu)勢(shì)就是超低的軟失效率，結(jié)合SEC（軟錯(cuò)誤校正）和SED（軟錯(cuò)誤檢測(cè)）功能，Lattice Nexus FPGA平臺(tái)提供了航天和工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域要求的高可靠性。”謝征帆表示，基于該平臺(tái)，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(zhǎng)電池使用時(shí)間，簡(jiǎn)化散熱管理，降低系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)成本。
攻克5G ORAN部署難題
如前面所說(shuō)，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(gè)解決方案。據(jù)萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)市場(chǎng)開(kāi)拓總監(jiān)林國(guó)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(gè)安全點(diǎn)之間的傳輸線(xiàn)路安全。
“由于OPEN-RAN的特點(diǎn)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(duì)于安全性需求也隨之增加。”此外，更多供應(yīng)商、運(yùn)營(yíng)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(dú)供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)，更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更低成本和更多公司參與，帶來(lái)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(shí)啟動(dòng)等特點(diǎn)。該方案是一個(gè)交鑰匙解決方案，包括參考平臺(tái)和設(shè)計(jì)、演示、IP構(gòu)建模塊、FPGA設(shè)計(jì)工具、開(kāi)發(fā)板和定制設(shè)計(jì)服務(wù)，以強(qiáng)大的安全性能、高同步性和低功耗優(yōu)勢(shì)，持續(xù)加快客戶(hù)5G ORAN部署及應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和上市。
“從硬件上來(lái)說(shuō)，萊迪思基于現(xiàn)有安全控制開(kāi)發(fā)板和加速同步開(kāi)發(fā)板，提供相對(duì)應(yīng)的實(shí)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(guó)松表示。“軟件主要是基于萊迪思RADIANT及PROPEL，前者用來(lái)開(kāi)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(kāi)發(fā)。”
林國(guó)松還指出，本次發(fā)布的ORAN解決方案集合著重實(shí)現(xiàn)安全、同步核低功耗的5G ORAN部署。未來(lái)的2.0和3.0版本中，萊迪思將繼續(xù)開(kāi)發(fā)和提供更新的解決方案，以滿(mǎn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(duì)視頻方面的AI處理，未來(lái)也會(huì)有關(guān)于工業(yè)設(shè)計(jì)和機(jī)器視覺(jué)的解決方案。
在FPGA領(lǐng)域，萊迪思以低功耗著稱(chēng)，為客戶(hù)提供產(chǎn)品開(kāi)發(fā)全流程的低功耗設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上拓展芯片功能應(yīng)用。從發(fā)展區(qū)域來(lái)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(duì)中國(guó)市場(chǎng)，萊迪思未來(lái)將持續(xù)加大投資，發(fā)展本土市場(chǎng)開(kāi)拓戰(zhàn)略，進(jìn)一步發(fā)展中國(guó)業(yè)務(wù)。
