莱迪思正式进军中端FPGA，意欲又一个30亿美元的FPGA市场

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）三年前莱迪思推出NEXUS系列FPGA，以低功耗、超小尺寸、质量稳定可靠以及不断的产品迭代创新获得认可，广泛应用于工业、通信、汽车、数据中心等领域。最近，莱迪思重磅发布了新系列产品Avant。与NEXUS平台不同，Avant的容量、带宽、计算性能都得到了显著的提升，定位于中端FPGA。莱迪思的目标市场也随之扩张，除了现有NEXUS产品覆盖的30亿美元市场之外，新系列产品将助力莱迪思开拓下一个30亿美元的市场。

中端FPGA Avant系列的特点

莱迪思半导体上海有限公司亚太区总裁徐宏来先生表示，过去30多年来莱迪思的产品主要是100K到105K的逻辑单元，这一次带来全新的变化。Avant系列产品在规模和运算能力上实现大幅提升，Avant容量达到500K逻辑单元，提升5倍，带宽提升10倍，计算性能提升30倍，这意味着Avant把莱迪思的FPGA产品带到了中端FPGA供应商的阵营里。



Avant有三大特点，一是坚持低功耗的技术路线，跟主流产品相比，它的功耗低2.5倍，第二，整个带宽速度快2倍，第三封装尺寸小6倍，尤其是应对汽车等领域对封装尺寸的要求。另外，基于已有的一些软件平台例如sensAI、机器视觉、工厂自动化、5G ORAN、加上一些软件工具包括PROPEL、RADIANT，在Avant推出的同时便于客户更快地把Avant这个产品应用到实际产品中去。



Avant系列产品将应用于通信、数据中心、计算，尤其是工业跟汽车领域，并秉持低功耗特色技术路线。今天正式发布的Avant-E主要应用于边缘计算和边缘网络，它的特点是小尺寸、低功耗、小封装。2023年Avant-E将正式量产，在2023至2024年会有其他4到5个不同的Avant系列产品推出。

 

技术细节透出产品内涵

莱迪思亚太区现场技术支持总监蒲小双先生解析，在低功耗方面，由于在Fabric设计的时候采取了一些特别的措施，它的可编程结构更加优越。在嵌入式存储器以及DSP设计时考虑到低功耗的要求，因此DSP的设计和以往也有不同。



值得一提的是，Avant-E采用16nm FinFET工艺，而此前NEXUS系列采用FD-SOI工艺。为何会有这样的选择？徐宏来表示，28纳米FD-SOI工艺的确有功耗优势，但16纳米FinFET的IP更丰富，整个产能更容易提升产量，于加上计算能力的考量，我们认为Avant使用16纳米FinFET是比较好的选择。实际效果来看，在低功耗上面的表现也相当不错，demo中的性能测试也体现出了这一点。

高速互联用到SERDES的技术，除了性能提高以外在功耗上也有很大的考虑。还有在满足高性能I/O的情况下做了优化，有不同的方法进一步降低系统的功耗。

Avant最大可以支持25G SERDES，并支持不同的协议，包括通信类、视频类，传感器类等。尤其工业上用得比较多的PCIe从原来支持G3标准升级到G4x8接口。另外，I/O特性来看，外部存储器从原来最早支持LPDDR3，提升到现在支持DDR5，速率也提升到2.4 Gbps。



从DSP的优化来说，把DSP做得更加细致，再加上CIB结构比例也做得更细，有利于边缘计算。此外，嵌入式存储器的分布也做了优化设计。



Avant本身也增加了安全引擎，加强很多加密的算法，满足现在系统更高安全要求。以下演示了在实现多个目标追踪以及高速目标的识别的同时，满足低功耗和小尺寸设计的要求。



除了Avant新推出的硬件平台，莱迪思提供一系列软件支持，还提供嵌入式PROPEL的MCU RISC-V的开发系统。与硬件同时推出很多参考设计，各种IP和SDK的套件，令客户更容易上手使用。
 
对标友商的两款产品
 
莱迪思半导体上海有限公司副总裁王诚先生以演示情况的展现解析了Avant的直观表现。

低功耗不仅仅是出于节能的考虑，同时在例如汽车和工业等众多领域，低功耗会带来更好的温度适应范围，可以使它的器件在更恶劣的环境下保持正常的运行。



通过演示可以看到，和对标器件（分别是Arria V GZ和Kintex-7）的数据比较，Avant的功耗比它们降低2.5倍。另外，同时也兼具高性能的特点，高性能的互联互通可以在AI视频识别领域包括系统各种方面会有更强的适用范围，同时能够提高客户应用的表现。Avant在串行带宽上和对标器件相比，有2倍以上的提升。



同时，通过演示中的实测可以看到Avant在性能上的优越表现。Avant还有一个重要的特点是它的封装尺寸会比常见的一些器件、同等规模的条件下小至原来的六分之一，能实现最小系统的灵活设计，与对标器件相比，Avant分别是他们的1/5和1/6的封装尺寸。


 
持续投入中国市场 保持供应链稳定

莱迪思重视中国市场，并大力投入中国研发团队。徐宏来介绍，人数最多的团队是研发，包括硅设计、软件工具的开发等等。过去三年NEXUS的一些主要产品都是在中国设计开发的。在Avant接下来的系列产品的研发中，中国研发团队也会是主要参与者之一。另外，传统上FPGA在通讯领域应用居多，现在更多的是工业、汽车，这类客户本身没有太强的FPGA开发能力，因此我们国内组建了一个比较庞大的支持工程团队，主力开发应用。
 
价格方面，受宏观外部环境与半导体产业链供应的影响，FPGA行业也有涨价动作，那么莱迪思是否会跟进呢？徐宏来表示，莱迪思权衡了整个价格的变化，目前没有任何价格变动的计划。王诚也表示，中国市场在价格方面受到公司包括整个中国团队的全力支持，在重要的客户或者是有潜力的客户，以及新的领域发展上，会有更好的价格去支持核心客户、新客户等，具有相当的灵活性。
 
如今，莱迪思的FPGA产品已经从小容量拓展到中容量，从接口到控制到视频提供各种不同的解决方案，在未来两年内会有更多新产品的发布。同时莱迪思也在不断强大自己的生态系统，吸纳更多的IP合作伙伴、参考平台设计、更多的行业客户和开发者。