莱迪思Certus-NX FPGA的性能及应用范围分析

去年12月，我们推出了全新低功耗FPGA开发平台Lattice Nexus™，这是业界首款采用28 nm FD-SOI制造工艺的低功耗FPGA平台。Nexus在各个设计层面（从软件解决方案到架构、再到单个电路）都有所创新，不仅显著降低了功耗，还提供更高的系统性能。CrossLink™-NX是在Nexus上开发的首款专用FPGA，拥有支持智能和嵌入式视觉应用的各种特性。

在CrossLink-NX推出仅六个月后，莱迪思就充分发挥Nexus平台的优势，推出又一款全新器件Lattice Certus™-NX系列，重新定义低功耗通用FPGA。该系列FPGA拥有强大的数据协处理、信号桥接和系统控制功能，可用于工业、汽车、通信和计算等广泛领域的应用。

Certus-NX FPGA的每平方毫米I/O密度高达同类竞品FPGA的两倍。由于封装尺寸小，I/O密度极高，客户可以轻松地将Certus-NX FPGA集成到新的或现有系统设计中，而不影响其设计尺寸。这让各种应用方案成为可能，我们期待我们的客户以富有创造力的方式将Certus-NX FPGA集成到他们的应用中。

为什么推出Certus-NX？

随着工业自动化和5G等技术的发展，开发人员开始寻求为从数据中心到网络边缘的各类应用添加处理和互连功能。但是，这些数据需要在芯片之间和系统之间进行处理和传输，并且数据处理和互连的实现不能增加系统的总体功耗和尺寸。这些组件还需要非常安全可靠，尤其当应用于对安全性要求高的关键设备上时，例如工业机器人、ADAS、5G基础设施等。

客户需要使用在以下方面表现优异的硬件组件来构建他们的系统，才能更好地支持这些技术需要。

低功耗运行，从而控制功耗和散热

小尺寸，因此在设计中添加组件实现新应用时不会影响设计尺寸

支持PCI Express（PCIe）和千兆以太网，这些I/O标准常用于处理系统中芯片间的数据传输

运行稳定性高，可确保关键系统和注重安全的系统正常运行

具备安全功能，可保护设备免遭植入未经授权的固件并保护客户的IP免于克隆/复制

以下是我们开发Certus-NX时考虑的要素。全新Certus-NX FPGA将提供下列全部特性。

得益于Nexus平台，Certus-NX与功能及逻辑密度类似的FPGA相比，功耗降低多达4倍。

Certus-NX FPGA采用28 nm FD-SOI工艺制造，比竞品FPGA器件尺寸最多小3倍。

这些器件提供高达1.5 Gbps带宽的差分I/O，性能超过竞品FPGA最高可达70%。由于器件上实现了5 Gbps PCIe IP核，PCI Express的吞吐量非常优秀。

为保护FPGA位流免于未经授权的访问，Certus-NX FPGA支持AES-256加密和ECDSA认证，可在器件的整个生命周期内提供保护。OEM因此可以确保IP的安全性，防止遭到复制或克隆，且未经授权的固件也不能上传到FPGA。

Certus-NX FPGA的抗软错误率（SER）性能最高为同类FPGA的100倍。软错误可能会中断系统的正常运行，这对于安全性要求极高的应用而言无疑会造成潜在危险。该器件还有瞬时启动性能，FPGA重启只需3 ms，整个系统重置仅需8-14 ms。因此，如果确实发生错误，系统可以实时复位。

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