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低功耗通用FPGA再加码,莱迪思推出更低功耗、更高I/O密度Certus-NX

关键词:FPGA 莱迪思 Certus-NX

时间:2020-07-07 11:36:04      来源:互联网

Lattice Nexus是业界首个基于28 nm FD-SOI工艺的低功耗FPGA技术平台,得益于功耗和MIPI 速度上的优势,基于该平台的第一款产品CrossLink-NX得到了客户广泛认可,主要用于嵌入式视觉领域。时隔半年,Lattice在近日宣布推出这款平台的第二代产品——Certus-NX,具有更高的I/O密度和更低的功耗,主要面向工业自动化、通信等市场。

Lattice Nexus是业界首个基于28 nm FD-SOI工艺的低功耗FPGA技术平台,得益于功耗和MIPI 速度上的优势,基于该平台的第一款产品CrossLink-NX得到了客户广泛认可,主要用于嵌入式视觉领域。时隔半年,Lattice在近日宣布推出这款平台的第二代产品——Certus-NX,具有更高的I/O密度和更低的功耗,主要面向工业自动化、通信等市场。

同样是在 28nm FD-SOI 工艺平台上打造,在逻辑单元上也均为17-40K,Certus-NX和CrossLink-NX最大的区别在哪里呢?在线上媒体沟通会上,莱迪思现场技术支持总监Jeffery Pu解释道:“有两点区别:第一,Certus-NX去除了硬核MIPI D-PHY,这是最大的区别,因此可以增加 I/O 的个数,这对细分市场中的一些客户是有益的。第二,Certus-NX增添了安全认证ECDSA位流验证,受前几代产品的启发,包括Lattice以前推出的 XO3D 产品,拥有 PFR 的功能,里面有很复杂的认证,我们借用这些概念放到新款产品里,这是比较明显的一个差距。‘’

更小尺寸、更多I/O

Certus-NX 与其他两家同类产品相比,在尺寸、I/O数量、I/O速率上都更胜一筹。

据介绍,Certus-NX FPGA可以轻松应用于小尺寸设计中,对整体设计尺寸的影响极小。例如,Certus-NX FPGA可以在36 mm2内实现完整的PCIe解决方案,相比竞品FPGA尺寸缩小3倍。即便是使用Certus-NX FPGA系列的最小封装,其每平方毫米I/O密度仍是同类FPGA竞品的两倍。1.5 Gbps差分I/O速率,相比竞品FPGA性能最高提升70%。

支持AES-256加密和ECDSA认证

为了保护器件的位流免于未经授权的访问/更改/复制,Certus-NX FPGA支持AES-256加密和领先的ECDSA认证,可在设备的整个生命周期内提供保护。

功耗降低多达4倍

在边缘计算中,低功耗意义重大,而低功耗正是Lattice FPGA一直以来的优势所在。Jeffery Pu表示,功耗的降低主要是FD-SOI技术带来的,它的漏电流特别小,包括SER都是FD-SOI技术本身带来的。与同类FPGA相比,该系列器件的功耗可降低多达4倍。

配置速度最多快12倍

全新器件还通过SPI存储器实现超快的器件配置,其速度最该可达同类FPGA竞品的12倍。单个I/O配置只需3 ms,整个器件启动时间仅为8-14 ms(取决于器件大小)。

Jeffery Pu介绍,对于传统 FPGA 来说,一般都是外面加一个 SPI Flash,传统 FPGA 的快慢往往决定于 SPI 能跑多快。早些年 FPGA 能跑到 50Mbps 的速率就不错了,现在新的 SPI Flash 可以跑到130Mbps。另外,原来的 SPI 是单通道的,现在Certus-NX使用的是 QSPI,四个通道的数据一直往里面写,速度得以进一步提升。

   

软错误率(SER)降低100倍

Certus-NX FPGA为工业温度级器件,支持片上ECC和SEC。

对于安全性要求极高的工业和汽车应用而言,可靠的性能至关重要。Certus-NX 40K逻辑单元下SER达到了19.34,相比竞品同类FPGA50K逻辑单元下,抗软错误率(SER)性能超过了100倍。

根据Jeffery Pu介绍,由于28nm FD-SOI工艺本身的软错误率(SER)就很小,比Bulk CMOS 工艺小了 100倍。加之Lattice在芯片中引入错误检查和纠正 (ECC) 技术,在发现错误时动态改变一个比特,如果发现一个比特错误是可以自动改变的,如果发现两个比特错误时会告诉系统,指示产生 SER 了,要重新加载,从 Flash 里重新把程序刷新一次。

为了进一步推动了FPGA开发自动化,Lattice在上半年发布了软件方案Lattice Propel。Jeffery Pu介绍:“我们的 FPGA 在用到边缘的时候,很多是作为 MCU 、AP 的协处理器,所以我们的软件还是基于自己开发的软件为主。Lattice最近推出了一套 Lattice Propel 软件工具,包括完整的SDK。通过这套工具,基本上 10 分钟内就可以学会整个系统开发的过程。”

Lattice已经向一部分客户提供Certus-NX的样片,相关工具和IP也已提供下载使用。Jeffery Pu透露,28nm FD-SOI的Nexus技术平台的第三代产品将在不久后推出,有望为低功耗FPGA市场带来更多惊喜。

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