電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃晶晶）三年前萊迪思推出NEXUS系列FPGA，以低功耗、超小尺寸、質(zhì)量穩(wěn)定可靠以及不斷的產(chǎn)品迭代創(chuàng)新獲得認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、通信、汽車、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域。最近，萊迪思重磅發(fā)布了新系列產(chǎn)品Avant。與NEXUS平臺不同，Avant的容量、帶寬、計算性能都得到了顯著的提升，定位于中端FPGA。萊迪思的目標(biāo)市場也隨之?dāng)U張，除了現(xiàn)有NEXUS產(chǎn)品覆蓋的30億美元市場之外，新系列產(chǎn)品將助力萊迪思開拓下一個30億美元的市場。

中端FPGA Avant系列的特點

萊迪思半導(dǎo)體上海有限公司亞太區(qū)總裁徐宏來先生表示，過去30多年來萊迪思的產(chǎn)品主要是100K到105K的邏輯單元，這一次帶來全新的變化。Avant系列產(chǎn)品在規(guī)模和運算能力上實現(xiàn)大幅提升，Avant容量達(dá)到500K邏輯單元，提升5倍，帶寬提升10倍，計算性能提升30倍，這意味著Avant把萊迪思的FPGA產(chǎn)品帶到了中端FPGA供應(yīng)商的陣營里。



Avant有三大特點，一是堅持低功耗的技術(shù)路線，跟主流產(chǎn)品相比，它的功耗低2.5倍，第二，整個帶寬速度快2倍，第三封裝尺寸小6倍，尤其是應(yīng)對汽車等領(lǐng)域?qū)Ψ庋b尺寸的要求。另外，基于已有的一些軟件平臺例如sensAI、機(jī)器視覺、工廠自動化、5G ORAN、加上一些軟件工具包括PROPEL、RADIANT，在Avant推出的同時便于客戶更快地把Avant這個產(chǎn)品應(yīng)用到實際產(chǎn)品中去。



Avant系列產(chǎn)品將應(yīng)用于通信、數(shù)據(jù)中心、計算，尤其是工業(yè)跟汽車領(lǐng)域，并秉持低功耗特色技術(shù)路線。今天正式發(fā)布的Avant-E主要應(yīng)用于邊緣計算和邊緣網(wǎng)絡(luò)，它的特點是小尺寸、低功耗、小封裝。2023年Avant-E將正式量產(chǎn)，在2023至2024年會有其他4到5個不同的Avant系列產(chǎn)品推出。

技術(shù)細(xì)節(jié)透出產(chǎn)品內(nèi)涵

萊迪思亞太區(qū)現(xiàn)場技術(shù)支持總監(jiān)蒲小雙先生解析，在低功耗方面，由于在Fabric設(shè)計的時候采取了一些特別的措施，它的可編程結(jié)構(gòu)更加優(yōu)越。在嵌入式存儲器以及DSP設(shè)計時考慮到低功耗的要求，因此DSP的設(shè)計和以往也有不同。



值得一提的是，Avant-E采用16nm FinFET工藝，而此前NEXUS系列采用FD-SOI工藝。為何會有這樣的選擇？徐宏來表示，28納米FD-SOI工藝的確有功耗優(yōu)勢，但16納米FinFET的IP更豐富，整個產(chǎn)能更容易提升產(chǎn)量，于加上計算能力的考量，我們認(rèn)為Avant使用16納米FinFET是比較好的選擇。實際效果來看，在低功耗上面的表現(xiàn)也相當(dāng)不錯，demo中的性能測試也體現(xiàn)出了這一點。

高速互聯(lián)用到SERDES的技術(shù)，除了性能提高以外在功耗上也有很大的考慮。還有在滿足高性能I/O的情況下做了優(yōu)化，有不同的方法進(jìn)一步降低系統(tǒng)的功耗。

Avant最大可以支持25G SERDES，并支持不同的協(xié)議，包括通信類、視頻類，傳感器類等。尤其工業(yè)上用得比較多的PCIe從原來支持G3標(biāo)準(zhǔn)升級到G4x8接口。另外，I/O特性來看，外部存儲器從原來最早支持LPDDR3，提升到現(xiàn)在支持DDR5，速率也提升到2.4 Gbps。



從DSP的優(yōu)化來說，把DSP做得更加細(xì)致，再加上CIB結(jié)構(gòu)比例也做得更細(xì)，有利于邊緣計算。此外，嵌入式存儲器的分布也做了優(yōu)化設(shè)計。



Avant本身也增加了安全引擎，加強(qiáng)很多加密的算法，滿足現(xiàn)在系統(tǒng)更高安全要求。以下演示了在實現(xiàn)多個目標(biāo)追蹤以及高速目標(biāo)的識別的同時，滿足低功耗和小尺寸設(shè)計的要求。



除了Avant新推出的硬件平臺，萊迪思提供一系列軟件支持，還提供嵌入式PROPEL的MCU RISC-V的開發(fā)系統(tǒng)。與硬件同時推出很多參考設(shè)計，各種IP和SDK的套件，令客戶更容易上手使用。

對標(biāo)友商的兩款產(chǎn)品

萊迪思半導(dǎo)體上海有限公司副總裁王誠先生以演示情況的展現(xiàn)解析了Avant的直觀表現(xiàn)。

低功耗不僅僅是出于節(jié)能的考慮，同時在例如汽車和工業(yè)等眾多領(lǐng)域，低功耗會帶來更好的溫度適應(yīng)范圍，可以使它的器件在更惡劣的環(huán)境下保持正常的運行。



通過演示可以看到，和對標(biāo)器件（分別是Arria V GZ和Kintex-7）的數(shù)據(jù)比較，Avant的功耗比它們降低2.5倍。另外，同時也兼具高性能的特點，高性能的互聯(lián)互通可以在AI視頻識別領(lǐng)域包括系統(tǒng)各種方面會有更強(qiáng)的適用范圍，同時能夠提高客戶應(yīng)用的表現(xiàn)。Avant在串行帶寬上和對標(biāo)器件相比，有2倍以上的提升。



同時，通過演示中的實測可以看到Avant在性能上的優(yōu)越表現(xiàn)。Avant還有一個重要的特點是它的封裝尺寸會比常見的一些器件、同等規(guī)模的條件下小至原來的六分之一，能實現(xiàn)最小系統(tǒng)的靈活設(shè)計，與對標(biāo)器件相比，Avant分別是他們的1/5和1/6的封裝尺寸。



持續(xù)投入中國市場 保持供應(yīng)鏈穩(wěn)定

萊迪思重視中國市場，并大力投入中國研發(fā)團(tuán)隊。徐宏來介紹，人數(shù)最多的團(tuán)隊是研發(fā)，包括硅設(shè)計、軟件工具的開發(fā)等等。過去三年NEXUS的一些主要產(chǎn)品都是在中國設(shè)計開發(fā)的。在Avant接下來的系列產(chǎn)品的研發(fā)中，中國研發(fā)團(tuán)隊也會是主要參與者之一。另外，傳統(tǒng)上FPGA在通訊領(lǐng)域應(yīng)用居多，現(xiàn)在更多的是工業(yè)、汽車，這類客戶本身沒有太強(qiáng)的FPGA開發(fā)能力，因此我們國內(nèi)組建了一個比較龐大的支持工程團(tuán)隊，主力開發(fā)應(yīng)用。

價格方面，受宏觀外部環(huán)境與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)的影響，F(xiàn)PGA行業(yè)也有漲價動作，那么萊迪思是否會跟進(jìn)呢？徐宏來表示，萊迪思權(quán)衡了整個價格的變化，目前沒有任何價格變動的計劃。王誠也表示，中國市場在價格方面受到公司包括整個中國團(tuán)隊的全力支持，在重要的客戶或者是有潛力的客戶，以及新的領(lǐng)域發(fā)展上，會有更好的價格去支持核心客戶、新客戶等，具有相當(dāng)?shù)撵`活性。

如今，萊迪思的FPGA產(chǎn)品已經(jīng)從小容量拓展到中容量，從接口到控制到視頻提供各種不同的解決方案，在未來兩年內(nèi)會有更多新產(chǎn)品的發(fā)布。同時萊迪思也在不斷強(qiáng)大自己的生態(tài)系統(tǒng)，吸納更多的IP合作伙伴、參考平臺設(shè)計、更多的行業(yè)客戶和開發(fā)者。