萊迪思發(fā)布兩款新品 持續(xù)拓展FPGA市場(chǎng)布局

作為低功耗FPGA領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商，萊迪思半導(dǎo)體可以說(shuō)是全球FPGA出貨量最多的廠商之一，為通信、計(jì)算、工業(yè)、汽車和消費(fèi)市場(chǎng)客戶提供著從網(wǎng)絡(luò)邊緣到云端的各類解決方案。40年來(lái)，萊迪思的創(chuàng)新之路從未間斷，并于5月31日推出了兩款新品——MachXO5-NX系列產(chǎn)品和Lattice ORAN解決方案集合。其中，MachXO5-NX系列產(chǎn)品通過(guò)增加邏輯和存儲(chǔ)器資源、支持穩(wěn)定的3.3 V I/O以及差異化的安全功能集，實(shí)現(xiàn)了新一代的安全控制功能，Lattice ORAN解決方案集合可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制數(shù)據(jù)安全、靈活的前傳同步和低功耗硬件加速，從而安全、靈活的進(jìn)行開(kāi)放式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)（ORAN）部署。

      萊迪思的FPGA產(chǎn)品主要呈現(xiàn)三種特點(diǎn)：與安全相關(guān)的安全控制；靈活互連，提供豐富的接口協(xié)議，可以把各種ASIC和專用芯片連接；在設(shè)計(jì)工藝、硬件架構(gòu)、硬核IP等方面均體現(xiàn)了低功耗，可以支持各類計(jì)算加速場(chǎng)景，包括數(shù)據(jù)中心、5G通信、汽車計(jì)算等。此次發(fā)布的MachXO5-NX系列產(chǎn)品是基于Nexus平臺(tái)（FDSOI工藝）打造的第五款器件，旨在強(qiáng)化服務(wù)器計(jì)算、通信、工業(yè)和汽車市場(chǎng)的系統(tǒng)監(jiān)控和控制，可提供更好的低功耗和可靠性。

      通常，企業(yè)在做系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)遇到一些挑戰(zhàn)，例如在控制單板BOM上的芯片越來(lái)越多，系統(tǒng)控制架構(gòu)也隨之復(fù)雜，另外由于CPU/SoC 的工藝日趨精細(xì)，使得I/O的接口標(biāo)準(zhǔn)向低電壓方向發(fā)展。不過(guò)，外圍的其他器件還停留在過(guò)去的3.3V或是2.5V，缺乏對(duì)3.3V I/O的支持，這就需要在芯片層面解決問(wèn)題，再把系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成進(jìn)一步簡(jiǎn)化。全新CPU/SoC的I/O往往是1V、1.2V或更低，無(wú)法適配傳統(tǒng)多是3.3V I/O的傳感器、風(fēng)扇控制和LED，此時(shí)就需要通過(guò)FPGA進(jìn)行不同電壓的轉(zhuǎn)換和其他控制功能。

      一些傳統(tǒng)的服務(wù)器主板上有CPU、BMC模塊，可以做板級(jí)管理，還會(huì)支持FPGA、單板上電、電源管理等功能。相較之下，新的服務(wù)器主板會(huì)把一些相對(duì)固定的功能單獨(dú)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，像是把BMC模塊單獨(dú)放在子卡上，這是因?yàn)镃PU管腳數(shù)增加等變化導(dǎo)致主板上的東西越來(lái)越多，設(shè)計(jì)成本更加復(fù)雜，如果把BMC等模塊設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單一些，把對(duì)PCB要求不高的模塊放在子板上，主板PCB的尺寸就可以變小，降低了主板設(shè)計(jì)難度。

      另外在很多情況下，安全控制模塊的功能是相對(duì)獨(dú)立的，這樣就可以進(jìn)行復(fù)用，例如在主板的版本迭代時(shí)可以復(fù)用BMC模塊來(lái)來(lái)降低整體TCO。由于接口線越多會(huì)使接口設(shè)計(jì)越復(fù)雜，所以在模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，往往要把中間接口的連線簡(jiǎn)化，可以用萊迪思的FPGA把一些低速總線匯聚，通過(guò)盡量少的接口進(jìn)行兩塊板之間的通信，在OCP協(xié)議組內(nèi)定義了DC-SCM實(shí)現(xiàn)了模塊化的主板設(shè)計(jì)。安全性和系統(tǒng)控制方面，MachXO5-NX在MachXO3D 、ECC384高級(jí)加密等基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了監(jiān)控和控制能力。

      在硬件架構(gòu)上，MachXO5-NX提供了更多的FPGA資源，包括邏輯單元密度、內(nèi)嵌存儲(chǔ)器數(shù)量、閃存數(shù)量、DSP模塊等，在設(shè)計(jì)上給了客戶更多選擇，可以在平臺(tái)上搭建更復(fù)雜的邏輯。通過(guò)在芯片內(nèi)集成閃存，可以讓其在使用時(shí)無(wú)需“外掛”，減少了PCB面積、降低了客戶成本，把閃存內(nèi)置到芯片中，避免管腳數(shù)據(jù)流暴露在外，使得安全性得以提升。

      MachXO5-NX內(nèi)部的閃存（UFM——user Flash memory）除了進(jìn)行芯片配置，還留出了足夠空間讓客戶自定義，存儲(chǔ)安全相關(guān)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，加密后或受到信任的人才能訪問(wèn)相關(guān)的閃存。MachXO5-NX FPGA擁有25 K邏輯單元，結(jié)合1.9 Mb嵌入式存儲(chǔ)器，大幅減少了對(duì)外部存儲(chǔ)器的需求，減小設(shè)計(jì)電路板面積，這些器件可以提供9.2Mb的專用用戶閃存來(lái)存儲(chǔ)關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)和參數(shù)。

      MachXO5-NX在UFM上為客戶保留了約9.2-9.3KB的閃存容量，比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的容量多36倍。得益于FDSOI工藝，以及基于Nexus平臺(tái)本身較低的漏電流，在靜態(tài)情況下可以降低70%的功耗，延長(zhǎng)了電池使用時(shí)間，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)散熱管理，降低了系統(tǒng)總體運(yùn)營(yíng)成本。另外，MachXO5-NX的軟失效率較低，相當(dāng)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的1%。同時(shí)，MachXO5-NX提供了SED和SEC，支持軟失效的檢測(cè)和自恢復(fù)，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的可靠性。

      萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)應(yīng)用工程總監(jiān)謝征帆表示：“MachXO5-NX已經(jīng)能夠提供工程樣片，并且交付給了一些早期客戶進(jìn)行項(xiàng)目應(yīng)用，今年年底基本上可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的量產(chǎn)。整個(gè)軟件和軟IP都已經(jīng)上線，評(píng)估版在6月就可以交付到客戶手中。”據(jù)了解，最新版本的Radiant 3.1.1設(shè)計(jì)軟件也已支持MachXO5-NX FPGA。

      通信市場(chǎng)是萊迪思的主要收入來(lái)源，該公司在控制邏輯（I/O expansion）領(lǐng)域占據(jù)了較大的份額，可以說(shuō)是通信行業(yè)最大的控制芯片供應(yīng)商之一?！叭R迪思在通信領(lǐng)域有著長(zhǎng)時(shí)間的耕耘。在4G時(shí)代，萊迪思主要發(fā)力于控制功能，5G則更多關(guān)注電源管理、橋接，也保持了控制功能。未來(lái)，我們認(rèn)為ORAN解決方案集合的引進(jìn)會(huì)有助于提升安全性，這也是萊迪思的初衷，因此，我們希望針對(duì)ORAN推出一些安全性的解決方案，并且會(huì)持續(xù)投入?！比R迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)市場(chǎng)開(kāi)拓總監(jiān)林國(guó)松說(shuō)。

      Kenneth Research的數(shù)據(jù)顯示，受5G技術(shù)快速普及的推動(dòng)，到2028年全球ORAN市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到220億美元，2020年到2028年間的復(fù)合年增長(zhǎng)率為85%。為應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)，通信行業(yè)正不斷推進(jìn)ORAN的解聚合和開(kāi)放，從而提高靈活性和創(chuàng)新，降低成本。這種開(kāi)放環(huán)境需要安全可靠的通信、跨多個(gè)組件的緊密同步以及高效的低功耗硬件加速。

      萊迪思ORAN解決方案集合是萊迪思推出的第五個(gè)面向特定應(yīng)用的交鑰匙解決方案集合，提供了更加安全的交互，身份驗(yàn)證支持實(shí)時(shí)加密和解密功能，RISC-V軟件可用于配置安全功能。同時(shí)，萊迪思Propel和Radiant擁有直觀的設(shè)計(jì)界面，可以在ORAN應(yīng)用中充分定制和實(shí)施安全功能。另外，可以滿足從RU到DU之間互相傳遞時(shí)，更緊密、更高速的交付需求。

      萊迪思會(huì)提供安全控制和加速同步開(kāi)發(fā)板，以及實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)功能所需的軟件，例如加解密的 AES、ECC、eCPRI的IP等等，Radiant和Propel可以分別用來(lái)開(kāi)發(fā)FPGA的邏輯代碼，以及在萊迪思提供的軟核IP核心上進(jìn)行二次C代碼開(kāi)發(fā)，萊迪思會(huì)為此提供參考設(shè)計(jì)和定制化服務(wù)。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，ORAN解決方案集合強(qiáng)化了防護(hù)措施，以保證各個(gè)安全點(diǎn)之間的線路安全。

      萊迪思ORAN解決方案集合一方面體現(xiàn)了低功耗的特點(diǎn)，需要的封裝尺寸更小，另一方面有著更好的傳輸安全性和數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，可以提供更優(yōu)的數(shù)據(jù)正確性、降低失效率，同時(shí)，還具有瞬時(shí)啟動(dòng)等特性。未來(lái)，萊迪思的ORAN解決方案集合將會(huì)持續(xù)更新，加入數(shù)據(jù)通道加速等功能。

      “今年Q1，萊迪思實(shí)現(xiàn)了30%左右的增長(zhǎng)。我們對(duì)中國(guó)的銷售情況是比較看好的，并且在不斷開(kāi)拓新的市場(chǎng)，除了通訊行業(yè)，我們還會(huì)關(guān)注消費(fèi)類產(chǎn)品、汽車行業(yè)、工業(yè)控制等領(lǐng)域。盡管由于其對(duì)安全性和可靠性的要求比較高，客戶在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試的過(guò)程中需要較長(zhǎng)的時(shí)間，但是最終仍會(huì)給我們帶來(lái)持續(xù)的收益?！敝x征帆談到，“在這些新的領(lǐng)域有著共性的需求，例如安全性等等，我們會(huì)針對(duì)這些共性需求，在產(chǎn)品的定義和應(yīng)用方案上為客戶提供更多的選擇。”