数字化的能力正在渗透到世界的每一个角落，从云端到本地，再到边缘，无不如此，而5G、工业自动化等技术的演进则是这一趋势的重要推动力。越来越多的工作负载发生在网络边缘，这就需要开发人员把更多的精力放在为边缘环境加入或升级应用处理和互联功能。6月25日，莱迪思推出了全新Lattice Certus-NX系列FPGA，这也是在28 nm FD-SOI工艺的低功耗FPGA技术平台上，六个月内发布的第二款FPGA系列产品。
莱迪思推出全新Lattice Certus-NX系列FPGA
据了解，Certus-NX FPGA拥有低功耗、小尺寸、高可靠性和瞬时启动等特性，支持高速PCI Express和千兆以太网接口，可以实现数据协同处理、信号桥接和系统控制，面向从自动化工业设备中的数据处理到通信基础设施中的系统管理等一系列应用。相较于具有MIPI接口的CrossLink-NX专注在机器视觉领域，Certus-NX取消了MIPI hardcore，以便在小空间内换取更多的I/O数量。同时，Certus-NX还支持AES-256加密和ECDSA认证，可在设备的整个生命周期内保护器件的位流免于未经授权的访问/更改/复制。在第二代产品中，更多强调的是通过PCIe所做的控制功能。
Lattice Certus-NX系列FPGA
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平方毫米内实现完整的PCIe解决方案，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，为桥接应用提供更大的设计灵活性和有力支持。
高I/O密度实现小尺寸系统设计
这种小尺寸、低功耗的FPGA可应用于各个领域，比如在智能门禁场景中，3000-4000元档位的产品会采用3D人脸识别，这种边缘AI应用需要让部件具备红外识别能力，以实现工作时触发唤醒，但这种设计的缺点在于可能会产生误判。如果进一步要确定所识别的物体是人脸，就需要智能门禁实时在线，而莱迪思的FPGA产品就可以对不同功耗的AI算法进行分级，以低功耗满足较低的算力需求。
得益于FD-SOI工艺，Certus-NX FPGA的可编程基体偏压功能可根据用户的应用需求，可选择高性能或低功耗工作模式。与同类FPGA相比，该系列器件的功耗可降低4倍。莱迪思现场技术支持总监蒲小双介绍称，FD-SOI技术的特性就是低功耗的，“（这种技术）漏电流特别小，一个器件总功耗是由静态功耗和动态功耗组成的，静态功耗有个最大的特点，就是在环境温度某个节点的情况下是指数上升，动态功耗随着环境温度的变化是不变的。”
此外，开发人员还可以Certus-NX上使用完善的IP库，包括1.5 Gbps差分IO，性能超过竞品FPGA至多70%，以及5 Gbps PCIe、1.5 Gbps SGMII和1066 Mbps DDR3。开发人员可以在Certus-NX开发板上测试这些IP模块，快速实现在Certus-NX FPGA目标应用上常用的接口。这种便捷性还体现在大幅缩短的配置时间，传统FPGA会外加一个SPI Flash，配置快慢取决于SPI的速度，现在的速度可以达到130M，并且把通道数量进行了拓宽。
“现在我们可以用到 QSPI，四个 channel 的数据一直往里面写。”蒲小双谈到，“如果能支持QSPI宽的数据，在加载和相应的FPGA设计时，要有相应的部分把数据通道全部打通，让配置时间缩短。因为现在器件的性能要求越来越高以后，就会需要芯片内部配置快速设计的支持。”通过SPI存储器，Certus-NX实现了快速配置，其速度可以达到同类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）。
多种封装选项
在工业和汽车领域，各类传感器的数量不断增加使得相互之间的数据交互愈发频繁，对连接和处理同样是考验。为此，莱迪思不仅会推出一些ISP图像处理等功能上的解决方案，还会在可靠性上给予充分关注。对于安全性要求极高的工业和汽车应用而言，这些应用中的器件必须达到预期的性能，以避免对人员和财产造成损害。Certus-NX FPGA的抗软错误率（SER）性能最高为同类FPGA的100倍，为工业温度级器件，支持片上ECC和SEC。
蒲小双表示：“我们的芯片专门有一个 ECC的部分，发现有错误的时候会动态去改变一个比特，如果发现一个比特错误的话是可以自动改变的。如果发现了两个比特错误的时候，会告诉系统有专门指示产生SER 了，有的错误是没法改变了，要让用户重新加载。这个时候唯一能做的，就是从 Flash 里面重新把程序刷新一次。”
为了让客户便于上手，Certus-NX FPGA支持易于使用的LatticeRadiant软件，后者提供了统一的FPGA设计环境，集成了优秀的工具和功能，可帮助用户快速高效地开发应用。除此之外，莱迪思还在前不久推出了包含完整SDK的Lattice Propel工具，让使用者在10分钟内就可以学会整个系统开发的过程。
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