作为全球FPGA领域内芯片出货量最大的企业,莱迪思目前拥有超过1万家的客户合作伙伴,自2018年以来生态系统规模扩大了5倍,越来越多的企业针对莱迪思FPGA构建了软IP,或是将莱迪思的产品加入到自身的参考设计和产品中,这一趋势在工业与汽车行业体现的尤为明显。
“出色的能效”、“先进的连接性”以及针对新兴应用提供“优化的计算能力”,是当前客户最为关心的三大需求。为此,莱迪思在硬件产品层面推出了“Nexus+Avant”这一“莱迪思历史上最强的FPGA产品组合”,“更低的功耗”、“更快的性能”与“更小的尺寸”是两大产品系列的核心特点。
其中,与竞品相比,Nexus功耗低至4倍、视频连接性能高出2倍、尺寸却只有竞品的1/10;而相比于7年前发布的Nexus平台,Avant系列FPGA主打的是更多的逻辑资源、连接带宽和系统性能,这三项分别有5倍、10倍、30倍的增长。
上新了,Avant
作为新的产品系列,针对不同应用场景和需求,陆续推出容量、接口、控制、视频规格不同的产品是一件十分自然的事情。因此,继2022年12月推出“专为网络边缘应用优化的低功耗FPGA”Avant-E之后,在2023年底举行的首届开发者大会上,莱迪思又发布了“尖端的通用FPGA”Avant-G和“先进的互连FPGA”Avant-X,目标市场和Avant-E存在一定的差别。
Avant-G的关键特性包括领先的信号处理和AI,高度灵活的I/O支持各种系统接口,以及专用的LPDDR4 2400Mbps接口,可提供高达637K的系统逻辑单元、高达28个12.5G的SerDes通道、以及多达7200个INT8乘法器和35.6Mb嵌入式存储器。由于其SERDES速度和高速IO的嵌入式存储器速度更高,非常适合桥接功能,加之扩展能力强,可适用于不同规模的系统设计。
而更多面向“信号聚合”和“提升系统吞吐量”应用的Avant-X则拥有同类产品中最小的封装尺寸,可提供高达637K的系统逻辑单元和高达28个25G的SerDes通道,能够支持1TB/s的总系统带宽,也实现了带硬核DMA的PCIe Gen 4控制器特性。多达7200个INT8乘法器和35.6Mb嵌入式存储器,可实现AI/ML算法的高效实现以及高速接口的数据包缓冲,加上安全引擎加强,客户数据可进行动态加密。
软件解决方案堆栈同步更新
为了加快客户产品开发速度,使其无需从头搭建系统架构,硬件基础之上,莱迪思还搭建了数个软件解决方案集合,包括面向低功耗边缘AI的sensAI、面向低功耗嵌入式视觉应用的mVision、面向网络安全的Sentry、面向工厂自动化加速的Automate、面向ORAN部署的ORAN、以及面向汽车领域的Drive,旨在通过为客户提供针对其应用需求量身定制的硬件、软件和IP工具包,加快客户开发速度和产品上市时间。
与Avant-G/Avant-X同步,包括用于AI的Lattice sensAI、用于嵌入式视觉的Lattice mVision、实现安全功能的Lattice Sentry、用于自动化工厂的Lattice Automate也得到了更新,通过升级加速器引擎提高性能、扩展IP和参考设计、添加安全功能以及启用更多行业标准,让客户的开发和上市时间进一步加快。
具体而言:
莱迪思sensAI™解决方案:通过以下功能,加速在客户端计算、汽车、工厂自动化和消费类物联网中为人工智能应用提供灵活、低功耗的边缘推理集成:
通过升级的加速器引擎和编译器工具,性能提升高达3倍
通过额外的预处理功能扩展网络支持
莱迪思mVision™解决方案:通过以下功能加速低功耗嵌入式视觉应用的开发,包括机器视觉、机器人、ADAS、无人机和AR/VR:
扩展的传感器/视频桥接解决方案,包括MIPI到PCIe®、SLVS-EC到PCIe以及 MIPI到HDMI参考设计和演示
Lattice Sentry™解决方案:提供具有网络弹性的可信根解决方案:
平台固件保护恢复(PFR)可信根,用于保护和开发符合NIST 800-193标准的PFR解决方案
Lattice Automate™解决方案:加速智能工业自动化系统的开发,包括机器人、嵌入式实时网络、预测性维护、功能安全和安保等应用:
支持现场通信的开放平台通信统一架构(OPC UA)
扩展的电机控制解决方案,提供黄金硬件和黄金系统参考设计
软件工具方面,Lattice Propel和Lattice Radiant™软件全面支持新的Lattice Avant-G和Avant-X FPGA系列,为Radiant引入增强的易用性和脚本编写,并扩展了Propel IP产品组合,帮助提升客户的设计体验和设计环境。同时,先进的视觉软件Glance by Mirametrix新增了Smart Avatar智能化身隐私功能和低功耗3D头部姿势检测,有助于增强其在各类市场网络边缘应用中的适用性。
应用场景更加丰富
网络边缘智能、传感器到云端互连和弹性的安全机制,既是Avant新品的重要技术创新点,也是最能够发挥Avant FPGA优势的代表性场景。
例如在视频互联和AI推理场景中,由于Lattice FPGA支持更高的SERDES速度协议,性能可比其他FPGA提高2倍,AI推理性能比MCU提升35倍,这对追求实时响应的工业控制和边缘AI领域来说无疑是个好消息。而在低功耗存储传输系统中,得益于Avant-G/X高能效的存储接口设计,整个系统的功耗不但可降低2.5倍,而且热设计更加简单,产品的电池寿命也更长。
另一个典型的边缘AI加强应用来自工业安全领域,即“识别已知的操作员,发现‘专注/分心的操作员’,并做出警告”,这是通过用户认证实现安全和保护,提高安全性,并且优化了能效的代表性案例。
平台固件保护恢复、数据保护方面,得益于莱迪思在安全敏捷性、应对后量子威胁和可信根等领域具备的优势,以及“最先上电、最后断电的安全保护”,Avant实现了50ms以内的上电速度,配置时间提高10倍以上,从而简化了系统设计,优化了终端用户体验,提升了安全和稳定性。
结语
今年是莱迪思深耕FPGA市场的第41年,面向未来,围绕边缘AI、传感器到云的连接、安全三大重点市场,莱迪思将持续推出具备低功耗、小尺寸、增强的人工智能功能和更高安全性的差异化FPGA产品,积极扩大生态系统,用创新的步伐走出属于自己的成功之道。