很长一段时间以来，Lattice似乎都没有推出主流FPGA市场的竞品，而国内这几年中低端FPGA产品陆续问世，甚至已经来到28nm。再加上独立的FPGA厂商老大赛灵思，老二Altera已经相继被收购，这也让业界对老三Lattice的前景发展颇为关心。但现在，Lattice带着它“低功耗”标签的FPGA产品重新参与到主流FPGA竞争市场，剑指AI、物联网、边缘计算、汽车多个市场。

　　将“低功耗”进行到底

　　低功耗一直是Lattice FPGA产品的代名词。本次，Lattice推出的是CertusPro?-NX通用FPGA系列产品，它基于Lattice Nexus技术平台，工艺依旧是28nm，定位在高级通用FPGA产品。CertusPro-NX再次体现了Lattice对低功耗和创新的诠释。

　　据莱迪思半导体亚太区总裁徐宏来介绍，CertusPro-NX这个产品是在上海设计研发的，我为此感到很自豪。它也是Lattice参与竞争主流FPGA市场的一款产品。凭借一如既往的低功耗，我们希望它能够更好地服务于市场，尤其是在AI、物联网、边缘计算等汽车领域的应用。

　　新产品与同类FPGA相比，不仅功耗效率得到大幅提高，还在最小的封装尺寸中提供了最高带宽，且是同类产品中唯一支持LPDDR4外部存储器的FPGA。而Lattice的这款FPGA产品，也是充分满足了行业的四大趋势：低功耗便于优化散热管理、接口带宽更高便于快速传输数据、网络边缘设备的智能程度大幅提高和更多小尺寸的系统集成。

　　话不多说，直接看莱迪思CertusPro-NX FPGA系列产品的主要特性：

　　它具有行业领先的功耗效率，通过利用莱迪思在FPGA架构方面的创新和低功耗FD-SOI制造工艺，CertusPro-NX器件提供卓越的性能，同时功耗比同类竞品FPGA低四倍，如下图所示。

　　还有行业最高的系统带宽，CertusPro-NX FPGA支持多达8个可编程SERDES通道，速度高达10.3 Gbps，提供同类产品中最高的系统带宽，从而支持主流的通信和显示接口，如10 Gigabit Ethernet、PCI Express、SLVS-EC、CoaXPress和DisplayPort。

同时，它还优化了网络边缘处理能力，为满足网络边缘AI和机器学习应用对稳定的数据协处理的需求，CertusPro-NX FPGA的片上存储器容量比同类其他FPGA高达65%（如下图）。CertusPro-NX器件是目前唯一支持LPDDR4 DRAM存储标准的低功耗FPGA，而由于LPDDR4 DRAM已成为未来主流趋势，因此成为该器件的首选。

更值得一提的是，CertusPro-NX FPGA具有同类产品中最小的尺寸，它的设计面积仅为81mm2，比竞品器件小6.5倍。对于工业摄像头或通信系统中使用的SFP模块的开发人员来说，小尺寸是一个关键的设计考虑因素。此外，CertusPro-NX FPGA支持多达100K逻辑单元，是目前所有基于Nexus的FPGA中逻辑密度最高的器件。

　　因为它瞄准的是汽车、工业和通信等领域，这些关键型应用必须有高的可靠性，实现可预测的性能并确保用户安全。由于莱迪思Nexus技术平台的创新，CertusPro-NX器件抗软错误能力提高了100倍。

　　在基于这样芯片基础之上，Lattice也相应提供了不同的方案集合，包括以下三个方面：sensAI（低功耗网络边缘AI）、mVision（低功耗嵌入式视觉）和Automate（加速工厂自动化）。

　　据莱迪思半导体现场技术支持总监蒲小双介绍，在器件的基本参数方面，逻辑单元的密度除了96K还有52K。传统的EBR（嵌入式memory）可以达3.7Mb，还有大型RAM也能到3.6Mb，18×18的DSP个数也可以达156个，PLL可以达4个。另外在硬核模块上，可以使10GE PCS、PCIe、还有千兆以太网的SGMII CDR、ADC等在芯片里面以硬核模块存在。

　　这款产品于明年的第二季度将投入量产，2021年12月底就会有工程样片。现在发布的Radiant3.0软件已经可以支持这款器件。

　　28nm之后，Lattice的谋划

　　关于更先进工艺的布局，业界也一直很关心。莱迪思半导体亚太区总裁徐宏来讲到，28nm之后，Lattice也在布局更先进工艺的FPGA产品。开放地看，FD-SOI确实会带来功耗的降低，但可能也有一些瓶颈，格芯发展到22nm就没有往下走下去了。我们在下一代产品开发技术平台，既使用不同的工艺，也会注重功耗的考量。同样基于FD-SOI工艺，在Nexus平台，未来我们还会推演出新的产品。

　　其实Lattice在过去一年多时间里，在Nexus这个平台，基于FD-SOI平台推出了很多不同的产品。其中，包括在嵌入式视频方面应用比较多的CrossLink-NX、重新定义的Certus-NX、去年Q4问世的基于安全的FPGA Mach-NX、以及这次新推出的CertusPro-NX。

　　Lattice最近发布的产品，尤其是基于28nm，是注重性能和功耗的平衡。Lattice相信在边缘端的计算，对功耗还是很敏感，因为功耗不仅仅是待机时间的问题，也包括散热、电路板设计会带来一些额外成本。

　　不过在工艺的追逐上，徐宏来也表示，先进的制程确实可以带来更多晶体管或者可以将更多的元件功能集成在一起，如果要提升半导体器件的性能，必须往先进的工艺上走，但也要综合考量，要选择合适的器件的工艺来优化性价比。制程的选择跟产品的晶体管规模有关，以一个100K的FPGA为例，从整个性价比来讲，你没必要用很高的制程，比如说16nm或者7nm制程，因为你的die size并不会随着制程的先进而缩小，降低成本。尤其是先进的工艺，一套mask 10nm左右的几千万美金，28nm的一套mask可能100万美金都不到，当然你的产出也不一样，对性能的要求也不一样，这是需要综合考虑的。

　　当下芯片的发展逐渐来到ASIC方向，物联网、汽车自动驾驶不同的应用场景很多，光靠一个芯片主框架来支持已经很难，FPGA也有一定的短板，对此，像赛灵思和英特尔都开始推出基于FPGA或者CPLD再加上ARM SoC的解决方案，来适应不同应用或者是技术的趋势要求，这也拓展了FPGA的应用领域以及它的竞争力。

　　“一旦某一个行业对产品能够同质化，量又很大，还是会走ASIC这条路，因为它的性价比更高，也可以设更多的细分，追求一些差异化。对FPGA来说，包括 ARM-based SOC来说也是应该有很大的竞争优势。但难是难在，要开发FPGA相关的应用有一些专门的技能或者要求，这方面的投入也是很大的。”徐宏来谈到。但仁者见仁智者见智，目前FPGA、SoC、ASIC、DSP，正在处于百花齐放的状态。

　　独立FPGA的生存

　　现在，全球顶级的独立的FPGA厂商赛灵思以及Altera已经相继被收购，一时间，独立FPGA的前路广泛受到业界关注。关于此，徐宏来也告诉了半导体行业观察记者他的看法，在他看来，不论是赛灵思还是Altera，他们在中低端产品的布局早已完成，需要往新的市场方向探索，例如云端的数据加速、AI等。单纯从FPGA层面往数字加速发展可能会遇到一些技术的瓶颈，所以就必须与CPU和GPU结合在一块。这也是为何英特尔和AMD为何斥巨资去收购FPGA的前两大巨头。

　　徐宏来也指出，Lattice将继续定位在边缘计算、汽车或者工业等中小规模FPGA上的应用，专注于低功耗，不断发展自己的业务，至于是否会有人收购Lattice，不好说。

　　Lattice也在探索一些新的市场机会，物联网就是一个。徐宏来表示，物联网现在没有统一的标准，纷繁复杂，这对FPGA来说也是一个机会。可以利用它的灵活性，给客户提供不同的有价值的解决方案。但难点在于很多物联网客户对FPGA不熟悉，需要我们提供大量的技术支持。业务量是不是能够扩展起来还有一定的不确定性，这也是我们面临一些挑战。好处在于中国的客户比较容易接受新的技术，这也给我们带来很大的动力去跟本地客户做一些这方面的合作。

　　此外，边缘也可以利用AI的技术去做一些计算、数据处理。这个也是我们在准备进去的地方，不过AI还是需要一定的客户体验的提升，这方面我相信FPGA可以起到一个先锋开路的作用，FPGA作为可编程的逻辑器件，一旦把一个方案固化以后，可以用ASIC做到低成本或者性能优化。边缘端做AI，FPGA还是有它一定的优势。徐宏来认为。

　　写在最后

　　目前缺货也波及到了FPGA行业，徐宏来也表示，原来产品交期差不多一个季度，现在已经翻倍了，甚至有的翻了3倍，Lattice也在努力扩展产能，尤其是封装这块。我们明年的订单已经拿到七八成，供货量正在不断增长，汽车是我们重点发展的方向，在供货上也会给予更高的优先级。