（文/赵法彬）面对日益激烈的竞争，客户只有更快、更好地设计并推出突破性创新应用，才能获得竞争优势，而这需要他们拥有最佳的器件、工具和解决方案。莱迪思半导体（NASDAQ：LSCC）是全球低功耗FPGA的领先供应商，拥有领先的技术、长期的合作伙伴关系以及世界一流的技术支持，使其客户能够快速、轻松地开启创新之旅，创造一个智能、安全和互连的世界。2024年12月11日，在莱迪思2024年开发者大会上，莱迪思半导体推出全新硬件和软件解决方案，拓展了其在网络边缘到云端的FPGA创新领先地位。

推出FPGA新品，巩固领导地位

莱迪思全新发布的莱迪思Nexus™ 2下一代小型FPGA平台和基于该平台的首个器件系列莱迪思Certus™-N2通用FPGA，可以提供先进的互连、优化的功耗和性能以及领先的安全性。同时，莱迪思还发布了新的中端FPGA器件：Lattice Avant™ 30和Avant™ 50以及莱迪思设计软件工具和应用解决方案集合的全新版本，帮助客户加快产品上市。

莱迪思亚太地区应用工程高级总监谢征帆介绍说，莱迪思把FPGA产品分成两个大块：一块是覆盖200K以下的小型FPGA，即Nexus平台，包括我们今天发布的Nexus 2的平台，在平台上有几个FPGA的系列，其中有一个系列今天已经宣布有样片可以提供给客户，包括软件的支持，在上面的一些方案的支持都已经提供了，这个系列叫做Certus-N2；另外一块是在两年前发布的Avant平台，它是中端的FPGA，覆盖基本上从300K到700K逻辑单元，今天发布的Avant 30和Avant 50是300K和500K逻辑单元产品。目前，Nexus已经有8款在售的FPGA，Avant已经有3款在售的FPGA，后面我们还有新的产品在继续地开发中。随着我们两款硬件产品的推出，还会有相应的解决方案和软件，其中，四个围绕不同垂直市场的解决方案包括：一是实现工厂自动化的LatticeAutomate™；二是实现先进自适应汽车设计的LatticeDrive™；三是实现嵌入式视觉的Lattice mVision™，更加强调的是围绕视频应用的接口转换的功能；四是实现AI应用的Lattice sensAI™，更加强调的是edge端的与sensor做接口以后再提供一系列的AI的功能。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。莱迪思同时推出的两款新版本软件产品，一个是FPGA的开发工具LatticeRadiant™，另一个是嵌入式的开发工具LatticePropel™，支持新的莱迪思Nexus 2 FPGA平台、莱迪思Certus-N2 FPGA系列和莱迪思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。莱迪思Nexus 2平台采用可扩展架构，能够快速开发多个新的器件系列，今天首发莱迪思Certus™-N2通用FPGA系列，并且莱迪思Certus-N2 FPGA今天开始提供样片，支持最新发布的莱迪思Propel™和莱迪思Radiant™设计软件。这些产品的发布进一步巩固了莱迪思在低功耗的FPGA的领先地位。

Nexus 2小型FPGA平台提升了互连、优化了功耗和性能、拥有领先的安全性和可靠性功能，可以满足不断增长的网络边缘应用对高效处理、桥接和控制能力的需求。谢征帆说，它基于成熟的16 nm FinFET TSMC工艺，延续了公司在低功耗、小尺寸FPGA领域的领先地位。总之，莱迪思Nexus 2下一代小型FPGA平台继续继承了低功耗的优点，在此基础上，我们更加注重如何在保持低功耗的同时提升芯片的性能，力求在功耗和性能之间找到平衡点，从而扩展到更多产品的应用场景。同时，安全性也是我们反复强调的一点，随着数据处理量的增加，数据安全性和隐私保护面临新的挑战，因此，在安全方面，我们不仅关注算法的优化，还会在应用解决方案上持续为客户提供更新的方案。谢征帆强调，Nexus 2继续延续了前面几个平台上的低功耗、先进的互联以及安全性的优点。比如，把MIPI的性能继续提高3倍，还有整个配置的速度提升了10倍。这些硬件性能和可靠的软件支持相结合，就能给IP合作伙伴和开发者提供强大的、不断发展的生态系统，使得客户在低功耗的FPGA上不断的创新，更快开发出他们的下一代产品。

谢征帆介绍说，Avant是我们的中型FPGA平台，它跟竞争对手相比，不管是从功耗还是带宽，还是芯片封装尺寸都有比较大的竞争优势，分别是降低了2.5倍的功耗，提升了2倍的带宽，以及把芯片的尺寸缩小了6倍。这样就能提供低功耗的应用、先进的互联以及对我们内部的结构做了一些优化，特别适合于做AI上面对于DSP的block有特殊需求的一些应用。已经上市的几个系列AVANT产品分别用E、G、X代表面向不同的目标市场：E系列是专门针对edge AI边缘应用做了一些优化，能额外再降低它的功耗；G系列是一个通用性的FPGA；X系列是针对互联的速度给出了额外的提升。我们今天在E、G、X上都提供了两款新的容量的选择，一个30是300K的逻辑单元，另外一个50就是500K的逻辑单元，再结合我们以前发布的700K，可以扩展我们在中端FPGA容量，这样就可以为高级的互联以及网络边缘的优化提供了一个新的选择，现在这两个产品都已经提供了样片供客户选择。

大部分的客户之所以采用莱迪思的产品，就是看中了我们的FPGA所拥有的独特的优势。谢征帆进一步分析说，比如，它可以进行在系统的可编程，这样产品即使在发布到客户端以后，还能通过远程的升级使得你的产品添加新的功能或者是修掉已有的问题；因为我们的芯片是低功耗和小尺寸，可以把它部署在靠近传感器的一端，提升系统的集成度，同时也能适配于不同的I/O的需求，进行I/O的接口的转换；它具有在系统可编程的特性，就可以提供灵活性，提高客户产品性能，加速产品上市。尤其是，我们所有的产品都会提供比较长的产品生产的生命周期，能够提供覆盖客户整个产品周期的供货的需求。总之，我们的芯片具有最小尺寸、最低功耗、情境感知网络边缘AI、最强安全性和易于使用，这也是我们整个产品开发，不管是硬件还是软件，以及应用的解决方案集合都会围绕核心。

轻松应对挑战，满足客户需求

目前行业面临哪些挑战？莱迪思如何应对这些挑战呢？谢征帆回答说，目前，行业面临的一个挑战是所有客户都需要创新。在中国，许多行业都存在激烈的竞争，客户们在新产品的功能上都需要具有创新性。从莱迪思来看，我们在解决方案集合中选择的主题，实际上是我们通过与众多客户沟通和交流，从他们的痛点中总结出来的需求。因此，从莱迪思的角度出发，我们能够提供针对这些痛点的解决方案，客户可以参考这些解决方案集合，进而将其应用到他们的新产品开发中，帮助他们提供创新的功能。另一个挑战是FPGA领域目前在中国有许多竞争对手。为了应对这种竞争，我们公司在产品开发的长期规划中，需要更加注重创新。可以看到，无论是Nexus 2平台的产品系列，还是Avant平台，都是希望在未来的FPGA产品中做出差异化的竞争，无论是在功耗、安全性，还是整个嵌入式系统解决方案方面，从而使我们的产品在这些方面具有独特的差异化特性。

谢征帆表示，客户要求更快的互联，需要在相同的功耗的情况下，整个芯片的性能需要有新的提升，能够在功耗和性能之间达到一个最佳的平衡，同时对于安全性上提出了一些新的需求，特别面对量子计算带来的新挑战，我们也需要在FPGA里面能跟它相匹配，提供新的、领先的安全性能。为此，我们推出新的Nexus 2是全新小尺寸的FPGA的平台，给客户提供相应的解决方案：

第一，先进的互联包含了两个方面，一是接口的类型，二是接口的速度。从接口类型来看，我们在业内提供了高速的MIPI D&C-PHY接口，其速度从2.5Gbps提升到了7.98Gbps。此外，在SERDES高速互联方面，我们支持16Gbps的速率，并兼容PCIe Gen4控制器。在LPDDR4内存接口上，我们也提供了最新的互联技术，速度可以达到2.4Gbps。这些特性显著提升了高速互联的性能。与此前的Nexus平台相比，许多性能指标实现了倍增。例如，LPDDR4内存接口的速度从之前的1033Mbps直接翻倍至当前的2400Mbps。整体而言，我们在互联技术上实现了更快的速度和更多样化的接口选择。

第二，在功耗和性能的平衡方面，我们的目标是实现两者的优化，而非以牺牲性能为代价来降低功耗，因为这对于许多客户的应用需求来说是不可接受的。因此，我们针对小型FPGA进行了架构和功耗的优化，使其在保持低功耗优势的同时，提升了可编程速度，从过去的150-180 MHz提高到如今的350 MHz。此外，内部的DSP性能和Int8（8比特整数）运算效率也得到了显著提升。并且我们的设计适配了新兴AI应用对性能提出的更高要求，从而更好地满足客户需求。

第三，在安全性能方面，为了继续保持领先优势，我们对安全算法进行了更新，以应对后量子时代的潜在威胁。此外，在某些产品系列中集成了Flash存储，从而确保整个数据通路不会暴露在芯片外部。这种安全性设计不仅能够保护FPGA的架构设计，还可以有效保护用户的数据安全。

为了满足这三个方面新的应用需求，Nexus 2会有三个产品系列：一是应用在通用型FPGA的Certus系列，二是面向于视频互联的CrossLink系列，三是负责控制和安全FPGA的Mach系列。今天我们先推出第一个系列产品，也就是通用的小尺寸的FPGA，即Certus-N2，它在系统扩展性和安全桥接这两方面能满足目前的潜在客户的需求。

提高处理速度往往导致更高的功耗，莱迪思是如何解决这一矛盾的？谢征帆解释说，首先，速度与功耗在很多情况下是相互制约的，即在同一个平台上，这两者经常需要做出取舍。从莱迪思来看，我们在降低功耗的同时，确保了速度不受损失。具体来说，旧版的Nexus平台采用了FDSOI工艺，这种工艺本身的特点是低漏电，可以有效降低功耗。此外，在AI应用领域，我们针对不同的AI应用进行了优化。因为很多时候，客户关注的并非处理速度，而是最终的结果是否满足需求。我们在应用角度与客户合作，在解决方案集合中提供了优化方案，既能实现相同的功能，又不增加功耗。

关于莱迪思创新的驱动力，谢征帆认为来源于三点：一是边缘AI，能为我们的产品提供智能的特性；二是传感器到云端的管道，我们需要提供丰富的互联的功能，这不仅仅是包括互联的接口的标准，同时也包括接口里面所能提供的带宽，也需要不停地提升；三是整个数据的传输要保证有安全的环境，使得整个数据网络有非常强的弹性，能抵御黑客的攻击包括受攻击之后自动恢复的性能，都需要对软件提出挑战。我们的创新驱动力就是从这三个点会集中展开。