電子發燒友網報道（文/黃晶晶）三年前萊迪思推出NEXUS系列FPGA，以低功耗、超小尺寸、質量穩定可靠以及不斷的產品迭代創新獲得認可，廣泛應用于工業、通信、汽車、數據中心等領域。最近，萊迪思重磅發布了新系列產品Avant。與NEXUS平臺不同，Avant的容量、帶寬、計算性能都得到了顯著的提升，定位于中端FPGA。萊迪思的目標市場也隨之擴張，除了現有NEXUS產品覆蓋的30億美元市場之外，新系列產品將助力萊迪思開拓下一個30億美元的市場。

中端FPGA Avant系列的特點

萊迪思半導體上海有限公司亞太區總裁徐宏來先生表示，過去30多年來萊迪思的產品主要是100K到105K的邏輯單元，這一次帶來全新的變化。Avant系列產品在規模和運算能力上實現大幅提升，Avant容量達到500K邏輯單元，提升5倍，帶寬提升10倍，計算性能提升30倍，這意味著Avant把萊迪思的FPGA產品帶到了中端FPGA供應商的陣營里。



Avant有三大特點，一是堅持低功耗的技術路線，跟主流產品相比，它的功耗低2.5倍，第二，整個帶寬速度快2倍，第三封裝尺寸小6倍，尤其是應對汽車等領域對封裝尺寸的要求。另外，基于已有的一些軟件平臺例如sensAI、機器視覺、工廠自動化、5G ORAN、加上一些軟件工具包括PROPEL、RADIANT，在Avant推出的同時便于客戶更快地把Avant這個產品應用到實際產品中去。



Avant系列產品將應用于通信、數據中心、計算，尤其是工業跟汽車領域，并秉持低功耗特色技術路線。今天正式發布的Avant-E主要應用于邊緣計算和邊緣網絡，它的特點是小尺寸、低功耗、小封裝。2023年Avant-E將正式量產，在2023至2024年會有其他4到5個不同的Avant系列產品推出。

技術細節透出產品內涵

萊迪思亞太區現場技術支持總監蒲小雙先生解析，在低功耗方面，由于在Fabric設計的時候采取了一些特別的措施，它的可編程結構更加優越。在嵌入式存儲器以及DSP設計時考慮到低功耗的要求，因此DSP的設計和以往也有不同。



值得一提的是，Avant-E采用16nm FinFET工藝，而此前NEXUS系列采用FD-SOI工藝。為何會有這樣的選擇？徐宏來表示，28納米FD-SOI工藝的確有功耗優勢，但16納米FinFET的IP更豐富，整個產能更容易提升產量，于加上計算能力的考量，我們認為Avant使用16納米FinFET是比較好的選擇。實際效果來看，在低功耗上面的表現也相當不錯，demo中的性能測試也體現出了這一點。

高速互聯用到SERDES的技術，除了性能提高以外在功耗上也有很大的考慮。還有在滿足高性能I/O的情況下做了優化，有不同的方法進一步降低系統的功耗。

Avant最大可以支持25G SERDES，并支持不同的協議，包括通信類、視頻類，傳感器類等。尤其工業上用得比較多的PCIe從原來支持G3標準升級到G4x8接口。另外，I/O特性來看，外部存儲器從原來最早支持LPDDR3，提升到現在支持DDR5，速率也提升到2.4 Gbps。



從DSP的優化來說，把DSP做得更加細致，再加上CIB結構比例也做得更細，有利于邊緣計算。此外，嵌入式存儲器的分布也做了優化設計。



Avant本身也增加了安全引擎，加強很多加密的算法，滿足現在系統更高安全要求。以下演示了在實現多個目標追蹤以及高速目標的識別的同時，滿足低功耗和小尺寸設計的要求。



除了Avant新推出的硬件平臺，萊迪思提供一系列軟件支持，還提供嵌入式PROPEL的MCU RISC-V的開發系統。與硬件同時推出很多參考設計，各種IP和SDK的套件，令客戶更容易上手使用。

對標友商的兩款產品

萊迪思半導體上海有限公司副總裁王誠先生以演示情況的展現解析了Avant的直觀表現。

低功耗不僅僅是出于節能的考慮，同時在例如汽車和工業等眾多領域，低功耗會帶來更好的溫度適應范圍，可以使它的器件在更惡劣的環境下保持正常的運行。



通過演示可以看到，和對標器件（分別是Arria V GZ和Kintex-7）的數據比較，Avant的功耗比它們降低2.5倍。另外，同時也兼具高性能的特點，高性能的互聯互通可以在AI視頻識別領域包括系統各種方面會有更強的適用范圍，同時能夠提高客戶應用的表現。Avant在串行帶寬上和對標器件相比，有2倍以上的提升。



同時，通過演示中的實測可以看到Avant在性能上的優越表現。Avant還有一個重要的特點是它的封裝尺寸會比常見的一些器件、同等規模的條件下小至原來的六分之一，能實現最小系統的靈活設計，與對標器件相比，Avant分別是他們的1/5和1/6的封裝尺寸。



持續投入中國市場 保持供應鏈穩定

萊迪思重視中國市場，并大力投入中國研發團隊。徐宏來介紹，人數最多的團隊是研發，包括硅設計、軟件工具的開發等等。過去三年NEXUS的一些主要產品都是在中國設計開發的。在Avant接下來的系列產品的研發中，中國研發團隊也會是主要參與者之一。另外，傳統上FPGA在通訊領域應用居多，現在更多的是工業、汽車，這類客戶本身沒有太強的FPGA開發能力，因此我們國內組建了一個比較龐大的支持工程團隊，主力開發應用。

價格方面，受宏觀外部環境與半導體產業鏈供應的影響，FPGA行業也有漲價動作，那么萊迪思是否會跟進呢？徐宏來表示，萊迪思權衡了整個價格的變化，目前沒有任何價格變動的計劃。王誠也表示，中國市場在價格方面受到公司包括整個中國團隊的全力支持，在重要的客戶或者是有潛力的客戶，以及新的領域發展上，會有更好的價格去支持核心客戶、新客戶等，具有相當的靈活性。

如今，萊迪思的FPGA產品已經從小容量拓展到中容量，從接口到控制到視頻提供各種不同的解決方案，在未來兩年內會有更多新產品的發布。同時萊迪思也在不斷強大自己的生態系統，吸納更多的IP合作伙伴、參考平臺設計、更多的行業客戶和開發者。