（文/赵法彬）在过去十年中，市场上有50亿片的FPGA器件，预计未来FPGA器件的数量还会继续增长。今年12月5日-7日，Lattice举办了首届线上开发者大会，全球上千位工程师和感兴趣的听众注册参与了本次大会。这次大会介绍了Lattice在产品、软件、解决方案等方面的扩展，特别是Lattice创新的全新中端FPGA吸引了业界的极大关注。日前，莱迪思现场技术支持总监蒲小双针对相关话题与业内媒体进行了交流。

推出两款全新创新中端FPGA系列产品

莱迪思在本次大会推出了两款基于屡获殊荣的莱迪思Avant™中端平台打造的全新创新中端FPGA系列产品——莱迪思Avant-G™和莱迪思Avant-X™，分别用于通用设计和高级互连，同时基于以上最新的两款产品更新了几种应用，软件的更新也是由于支持了这些新的器件以后，也支持新的不同的IP，同时在软件简单易用性方面也有更进一步的增强。

蒲小双介绍说，整个Avant平台在去年12月发布的Avant-E的基础上有更多的发展，Avant-G比较适合于前沿通用的FPGA，Avant-X是一种更高级的、先进的互连FPGA。Avant-G和Avant-X FPGA系列基于屡获殊荣的莱迪思Avant平台构建，为通信、计算、工业和汽车市场的中端应用提供低功耗、先进的互连和优化的计算能力。Avant-G通用FPGA旨在通过提供无缝、灵活的接口桥接和优化的计算来实现系统可扩展性，满足更广泛的客户需求。莱迪思Avant-G器件提供领先的信号处理和AI、灵活的I/O，支持一系列系统接口，同时提供2400 Mbps的专用LPDDR4存储器接口。Avant-X高级互连FPGA旨在实现高带宽和安全性，其功能集可根据客户对信号聚合和高吞吐量的需求量身定制。莱迪思Avant-X器件提供最高1 Tbps的总系统带宽、带硬核DMA的PCIe® Gen 4控制器，以及用于加密动态用户数据的安全引擎，提供量子安全加密功能。莱迪思Avant-G和Avant-X FPGA现已开始提供样片，最新发布的莱迪思Propel™和莱迪思Radiant™设计软件也已支持两款器件。

那么，Avant的优势有哪些呢？蒲小双回答说，Lattice Avant平台的优势包括功耗低，提供先进性的互联互通，以及专门对DSP做了些优化，优化在算法里也提供了更多灵活性。从FPGA加速来看，Avant平台相对我们的Nexus平台来说，其容量增加了5倍，处理带宽的能力也增加了10倍，从计算FPGA性能的角度来说，Avant也增加了30倍的处理能力。从低功耗的角度来看，我们专为低功耗设计的可编程架构，同时对嵌入式存储器和DSP实现了功耗优化。在外围通信来看，我们提高了SERDES的效率、高速I/O的比例和宽位I/O，以及更多的内置协议逻辑，并且可降低系统整体功耗。从低功耗的角度来看，我们专为低功耗设计的可编程架构，同时对嵌入式存储器和DSP实现了功耗优化。针对AI进行优化的增强型DSP，主要是在DSP的颗粒上做得更小，以及在片内灵活的分布式嵌入式存储器，它的配置上也做了更进一步的优化。此外，我们在片内加入了一些安全的引擎，使得客户能进行自己的加密，同时也提供了一些先进的加密算法在新的Avant平台上。

蒲小双表示，Avant是专为低功耗设计的可编程架构，同时优化了嵌入式存储器和DSP，使得我们的功耗比较低一点。因为到中端的FPGA，逻辑单元规模到了200K、300K、500K这种级别的时候，当然有先进的制程工艺。由于FPGA性能的提升，Avant处理的数据带宽越宽，图像的分辨率越高，要求FPGA的性能越高，性能越高整体表现出来功耗越大。所以说，如果有好的产品，特别是在工业控制里，它本身的散热环境就不好设计。例如，工业摄像头非常小，它的散热并没有跟上，如果装上一个散热片有时候都显得很困难，这时就希望器件本身就不是一个散热的主源，因此对系统设计来说，会越来越关注低功耗。Avant-G/X的低功耗，会使得系统设计，特别是热设计更加简单化，也优化了自己芯片本身的尺寸，使得我们的整个产品尺寸更小，由于低功耗的特性，也使产品电池寿命延长。

从云端的互联互通来看，Lattice最新产品会更适合于做特别像工业摄像头里的小尺寸要求。因为工业上产品散热的条件并不是那么优秀，对产品本身的功耗要求也越来越高，低功耗也是我们一直以来的优势。蒲小双强调，最先上电最后断电的安全保护，特别是中端的FPGA上电速度相对来说比较快，Lattice大概在50毫秒以内，这样也会简化系统设计，优化终端用户体验，提升安全和稳定性。在同样的规模下，我们能够提供更小的封装，之所以能实现小尺寸也是因为功耗较低，因为封装的大小和产品散热条件是相关的。和相同产品功耗的比较，Avant功耗最多可降低2.5倍，串口的性能增加2倍，由于功耗的控制，尺寸上可以实现缩小6倍。

不断创新继续扩展产品线

2018年以来，Lattice主要在三方面实现了创新，一是实现提高芯片速度，二是提高敏捷性，三是在延长生命周期上都有相应的发展。

从应用角度来看，我们的创新更多是在网络边缘智能上，另外在传感器到云端的互联互通上也增加了不同的方案，在网络安全方面，Lattice继续在PFR的功能上继续增强了很多不同的性能。

以前Lattice的所使用的开发软件以及Lattice DIAMOND这样的平台，随着新器件的创新，慢慢搬移到Radiant软件里，同时在这上面提供几种不同的解决方案，包括用于AI的莱迪思sensAI™、用于嵌入式视觉的莱迪思mVision™、实现安全功能的莱迪思Sentry™以及用于自动化工厂的莱迪思Automate™。

莱迪思现场技术支持总监蒲小双介绍说，相对支撑这些硬件的软件，除了以Radiant为主的软件工具以外，还有我们用来开发嵌入式MCU的Propel这样的软件，以及先进的计算机视觉软件Glance by Mirametrix®。基于这些软件和开发工具，未来还会基于我们的Nexus平台和Avant平台推出更多新的、更加先进的解决方案。

根据新的平台，Lattice还推出面向不同市场应用的解决方案，主要包括：实现AI应用的Lattice sensAI™、实现嵌入式视觉的Lattice mVision™、实现工厂自动化的Lattice Automate™、实现平台固件保护恢复机制的Lattice Sentry™、推动5G ORAN部署的Lattice ORAN™，以及实现先进自适应汽车设计的Lattice Drive。Lattice在Radiant这个软件里继续努力，希望客户更加容易使用，使得开发流程变得更简单，同时也特别加入了优化的脚本编写方法，使客户更加方便使用我们的软件开发FPGA。另外，在嵌入式系统，我们组合了更丰富的IP，使开发者在使用嵌入式CPU的时候，更容易建立自己的嵌入式系统。

蒲小双表示，这次推出的Avant平台，以及过去推出的超低功耗的Nexus平台，我们都是希望在创新领域里能做到领先的地方。同时，配合这些硬件，我们会继续在六个不同的应用解决方案里深挖，也会继续加强软件优化，使得客户更加容易使用我们的软件。蒲小双透露，我们在不断发展壮大Lattice的生态系统。除了我们自己的IP开发以外，我们也有很多IP合作伙伴，同时也和其他半导体厂商建立了很多合作关系，以及一些参考设计的平台，有很多不同开发者和我们合作。未来，我们会在边缘AI方面继续努力，还会在传感器生成到云端的互联互通提供不同的方案，同时会加强做弹性安全机制的完善，来满足大家对网络安全的需求。

Lattice现在为全球超过1万家的客户提供服务，应用场景也很多，从传统的通信，网络通信以及储存，扩展到了现在的工业，包括车载应用，更多新型应用还出现在了视频图像处理上。问及开发人员面临的主要挑战以及莱迪思可以提供哪些支持，蒲小双回答说，由于产品处理的性能特点，要求FPGA的开发越来越快，越来越高，所以在设计里需要很有经验的工程师来完成。而主要的挑战在于，因为FPGA综合性很强，FPGA工程师需要处理的信息的数量和复杂性也在增加。我们所提供的技术支持分为三个层次：一个是现场，一个是后台，还有一个是我们提供很多可以直接用的解决方案。就像我负责现场的技术支持一样，我们在中国有很大一个团队支持客户的应用，FPGA的开发和传统C代码的开发是不一样的。由于我们的客户很多，种类也很多，技术特点也各有不同，我们除了现场的支持以外，针对不同的技术建立了专门的团队来为客户提供技术支持。另外一点，从前瞻性来看，我们在推广产品的时候，相应地也做了很多参考性设计，还有些特定的IP，使得有些成熟的被我们验证过的方案就不需要用户重新开发了，用户可以直接使用，这样使工程师们更加注重系统设计，使它的开发时间更短，也使产品上市时间更短。这是我们对客户开发的支持。

最后，蒲小双总结说，Lattice除了以往的产品以外，我们主要还是专注在Nexus以及Avant这两个平台上的推广，一个是小型FPGA，是基于28纳米的FD-SOI工艺，这里有很多不同的新产品，比较有特色的是CrossLink-NX FPGA，这是一个增加了USB接口的芯片。另外，我们还会继续专注在中端的FPGA，那就是除了Avant-E、Avant-G和Avant-X以外，我们后来还在开发的是第四和第五个芯片我们在解决方案方面是基于这两个平台，软件也是基于这两个平台，不断地进行功能的增加、开发系统性能的提升或者符合用户简单使用的体验，我们会继续深挖下去。