12月10~11日在美国硅谷举办的莱迪思(Lattice)2024年开发者大会上,莱迪思半导体宣布推出系列全新硬件和软件解决方案,帮助客户加快产品上市。系列新产品包括——
莱迪思Nexus 2下一代小型FPGA平台以及基于该平台的首个器件系列—莱迪思Certus-N2通用FPGA,它们在提供先进互连、优化功耗和性能以及安全性卓有成效;
新的中端FPGA器件:Lattice Avant 30和Avant50,专为网络边缘优化和高级互连应用而设计;
莱迪思设计软件工具新版本—Radiant和Propel软件工具
四大应用解决方案集合的全新版本—Lattice sensAI、Lattice mVision、Lattice Automate以及Lattice Drive,这些更新包括针对特定应用的性能增强、拓展的IP、演示和参考设计。
“每年12月份举办的莱迪思开发者大会会把全球所有客户、生态系统合作伙伴及代理商和相关人员聚在一起,分享今年已陆续发布和即将发布的新产品,包括近期和长期产品规划。今年参加会议人数达到6000人,相比2018年增长了6倍。这是此次开发者大会的亮点。”做为小型FPGA第一大供应商,“全球目前超过1万客户在使用我们的产品,软件授权应用超过3.5万。”莱迪思亚太地区应用工程高级总监Frank Xie如是介绍。
创新驱动力
“我们结合IHS统计和公司内部评级,预测未来半导体市场,今后4~6年,FPGA市场的增长速度会高于半导体市场,而公司比整个FPGA市场预测有更快增长,”Frank Xie介绍了公司发展关键的市场增长驱动因素:“网络边缘AI;数据中心AI;传感器道云端互连;后量子安全;机器人&仿真机器人。”
据他介绍,“新推出的产品解决方案应用于工厂自动化、数据中心、汽车电子等,比如新能源汽车要做差异化竞争,里面就有很多机会用到FPGA。”他特别提到工业应用中的预测性维护:“通过预测性维护,实时采集马达数据,通过AI功能分析马达运行状态,在马达失效前告诉上层软件马达可能处于老化状态,在崩溃前做维护操作。”
新品频出 推动创新
莱迪思目前FPGA解决方案的主要特性:“小尺寸,低功耗,情境感知网络边缘AI,高安全性和易于使用。”Frank Xie介绍:“基于小型FPGA Nexus平台已推出8款新产品,基于中型FPGA AVANT平台推出3款新产品。”
他还介绍了公司推出新平台新方案网络边缘到云端创新的驱动力,“来源三点:第一是边缘AI,能为产品提供智能特性;第二是传感器到云端的管道,需要提供丰富互联功能,这不仅包括互联接口标准,也包括接口里提供不停提升的带宽;再次,保证数据传输的安全性,使数据网络有非常强的弹性,能抵御黑客的攻击包括受攻击后自动恢复,这对软件提出挑战。”
公司推出的全新Nexus 2小型FPGA平台基于成熟的16 nm FinFET TSMC工艺,采用可扩展架构,延续了低功耗、小尺寸平台特性,能快速开发多个新的器件系列,全方位提升了互连、优化了功耗和性能、具备安全性和可靠性,可以满足不断增长的网络边缘应用对高效处理、桥接和控制能力需求。
Frank介绍了新平台的三大特性:
先进互联,包括接口类型、接口速度。接口类型提供了高速MIPI D&C-PHY接口,其速度从2.5Gbps提升到7.98Gbps;在SERDES高速互联方面,支持16Gbps速率,兼容PCIe Gen4控制器;LPDDR4内存接口互联速度可达2.4Gbps。与之前的Nexus平台相比,许多性能指标实现了倍增。例如,LPDDR4内存接口速度从之前的1033Mbps直接翻倍至2400Mbps。整体而言,新平台在互联技术上实现了更快速度和更多样化的接口选择。
功耗和性能实现平衡优化,而非以牺牲性能为代价降低功耗,这对许多客户来说是不可接受的。因此,新平台在保持低功耗的同时,提升了可编程速度,从过去的150~180 MHz提高到350 MHz。此外,内部的DSP性能和Int8(8比特整数)运算效率显著提升。特别是新平台设计适配了新兴AI应用对性能的更高要求,更好满足客户需求。
安全性方面,对安全算法进行了更新,以应对后量子时代的潜在威胁。包括256位AES-GCM和SHA3-512;符合FIPS 140-3 2级标准;加密灵活性、后量子加密安全和防篡改保护;集成闪存,实现更快、更安全的配置;满足客户移动数据安全需求的终端用户选项。这种安全性设计不仅保护FPGA的架构设计,还可以有效保护用户的数据安全。
据介绍,Nexus 2有三个产品系列—通用型FPGA Certus系列,面向于视频互联的CrossLink系列,以及负责控制和安全FPGA的Mach系列。在发布会同日推出的基于新Nexus 2平台的Certus-N2通用FPGA系列适用于系统扩展性、安全桥接应用,现已开始提供样片。
除了小型FPGA新品,公司还推出两款新的中型FPGA—Avant 30(容量300K逻辑单元)以及Avant 50(容量500K逻辑单元),两款产品基于莱迪思原有Avant平台。
Frank介绍:“ Avant是中型FPGA平台,可提供先进互联,适用于对DSP块有特殊需求的AI应用。”已经上市的AVANT产品的系列包括E、G、X,面向不同目标市场—E系列面向边缘AI应用做优化,可降低其功耗;G系列是通用性FPGA;X系列可提升互联速度。
之前三系列容量均为700K逻辑单元, 此次新推出的Avant 30和Avant 50覆盖E、G、X三系列。为高级互联以及网络边缘优化提供了更多选择,两产品都已经提供样片给客户。
在应用方面,Frank介绍:“Avant器件可应用在预测性维护、人机交互、用户和对象识别、用户、手势和目光检测、存在与缺陷检测、带有头部跟踪功能的3D音频、自适应安全、网络优化,比如做情景智能应用,包括摄像头、温度传感器、陀螺仪等,传感器数据进来后在Avant先做接口转换,不同传感器有不同高速或低速接口,把它规划成结构化数据后,传给Avant后端,会有AI推理引擎,通过神经网络运算后,再传给云端。我们提供一些方案,客户也可以自己创新。”
除了新器件,莱迪思宣布推出新版本的莱迪思Radiant和莱迪思Propel软件工具,支持公司新的Nexus 2 FPGA平台、Certus-N2 FPGA系列和Avant器件,以及包括RISC-V和优化的调试、功耗计算和易用性在内的新功能。
此外,莱迪思还发布了四项解决方案集合更新:Lattice sensAI(应用于网络边缘人工智能领域,比如工业和机器人人机界面解决方案,具备更强的加速器和编译器)、Lattice mVision(应用于嵌入式视觉领域,可扩展传感器/视频桥接)、Lattice Automate(应用于工厂自动化领域,包括马达控制、预测性维护等)以及Lattice Drive(应用于自适应汽车设计,可实现驾驶员监控系统演示,带缩放器的DisplayPort演示)。这些更新包括针对特定应用的性能增强、拓展的IP、演示和参考设计。
工业是未来收入增长的最大驱动力
Frank介绍了公司市场发展状况:“从国内去年和今年情况来看,工业客户订单增长量较大,工业客户是我们最大的一类市场,涵盖多个应用领域,这些领域近年来都有较大增长。从长期看,潜力最大的是汽车市场,这也是客户数量增长较多的一个行业。”
对于未来发展,Frank表示:“我们将在客户端AI领域继续推出新方案。同时,探索AI其他垂直领域应用。目前,主要关注汽车和工业。在汽车领域,例如驾驶员监控系统(DMS)是AI在汽车中的一个重要应用。我们也在研究AI如何在工业应用中落地,特别是在预测性维护等方面。此外,一些在国内较大的行业,如农产品分类(例如米或水果分类)也可以应用AI技术。我们希望利用在AI领域积累的能力,将AI应用推广到更多的垂直市场。”
“在工业市场方面,我们预期较为乐观。工业市场相对较好,在中国已拥有众多客户。由于工业细分市场之间具有互补性,某些增长速度较慢的市场可以被其他市场所补充。因此,我们将工业市场视为基线,作为收入增长的最大驱动力。”