闪存资源超竞品百倍、支持运行安全！看莱迪思FPGA新品如何引领FPGA行业

为了应对日益复杂的系统管理设计，莱迪思在今年4月份推出先进的系统控制FPGA——Lattice MachXO5T-NX™系列。凭借优益的性能，该产品在电子发烧友网举办的第十届IoT大会上，获得2023年IoT技术创新奖。这是继莱迪思荣获2022人工智能卓越创新奖之后，又一次凭借创新性的产品获得行业殊荣。

作为核心器件厂商，莱迪思的多款基于FPGA的创新型应用方案对工业物联网、机器视觉等多个领域都带来了创新指导意义。莱迪思表示，MachXO5T-NX™系列的发布再一次打造了安全控制FPGA的新里程碑。此次电子发烧友网有幸采访莱迪思，进一步深入探讨MachXO5T-NX™系列带来的创新意义、公司对FPGA市场的深入思考、以及未来的战略规划。

MachXO5T-NX™系列全方位升级，用更优益的产品性能匹配市场需求

FPGA（现场可编程门阵列）是一种可通过重新编程来实现用户所需逻辑电路的半导体器件，具备有设计周期快、开发成本低等优势。数据显示，2022年全球FPGA行业市场规模约为93.3亿美元，通信和工业市场是FPGA芯片的两大应用市场，合计占据超过6成的市场份额。预计随着AI与自动驾驶技术等新兴市场领域需求的增长，FPGA市场规模将持续提高。

工业领域被认识是FPGA最适合的场景之一，工业4.0的到来恰好成为验证这个说法的有力证据。那么，在工业领域，有哪些技术需求是FPGA芯片所能替代，且更能凸显FPGA价值的？

莱迪思向电子发烧友网表示，一方面，随着技术的发展和对各类不同器件的需求不断增长，许多工业系统集成了先进的计算引擎和多种类型的现代连接标准，包括工业以太网、Wi-Fi甚至5G。另一方面，人们越来越关注更先进的软件工具和应用，例如预测性维护、机器人自动化等。莱迪思认为，FPGA芯片是一种可以编程以执行几乎任何类型计算功能的半导体芯片，特别适合这类要求苛刻的设备和应用。

FPGA能够帮助开发人员和制造商创建可针对其需求进行专门优化的计算引擎或协处理器。与定制ASIC不同，FPGA提供了在系统部署后可重新编程或可更新的优势。这个是非常重要的功能，因为在特定设备的开发过程中，产品要求经常发生变化。此外，工业设备的产品寿命通常有数十年，因此更新现有机器以支持新标准或满足不断变化的技术需求十分关键。

在工控领域，数据处理、信号传输等各个方面对时延的要求极其高。这与FPGA芯片的特性不谋而合，FPGA的另一个独特功能是它们能够以一致、对时间敏感的方式处理数据或执行某些功能。这让它们经常用于网络、电信和其他类型的延迟敏感环境中。

工业4.0的发展，让厂商们就看到FPGA芯片在这个领域的巨大潜力，也让厂商看到了工业在智能化转型的道路上对芯片计算能力、安全性、时延等各个方面提出了更高的要求。

为了更加适配市场需求，MachXO5T-NX™系列在前几代产品的基础上进行升级，MachXO5T-NX还专门针对安全和控制管理进行了更进一步的优化，MachXO5T-NX-55T/100T两款产品分别拥有53K/96K逻辑单元密度和146/156个18 X 18乘法器，可提供更强大的计算和控制功能。

在存储资源方面，MachXO5T-NX™系列最大限度地减少了对外部存储器的需求，从而减小设计电路板面积。支持7.2Mb嵌入式存储器和高达57Mb的专用用户闪存，其中专用用户闪存比同类FPGA竞品多100倍。

支持PCIe、更强的安全防护，MachXO5T-NX面向更复杂的控制应用

凭借更高的逻辑密度、更快的接口、更大的内部存储和先进的互连，Lattice MachXO5T™-NX系列将莱迪思在控制FPGA领域长期以来的优势，扩展到了企业网络、机器视觉和工业物联网等领域更广泛的控制功能设计和应用中，再次铸就了安全控制FPGA的新里碑。

近年来，伴随着拥有超大规模数据中心的多功能云服务公司，尤其是以ChatGPT为代表的生成式AI工具的快速崛起，都要求系统基础设施跟上步伐，使用安全可靠的器件来增强系统性能并简化设计和集成。

面对更加严苛的要求，业内FPGA厂商在产品的安全性和可靠性上投入大量的精力，MachXO5T™-NX系列同样进行了升级。根据介绍，基于莱迪思Nexus™平台，MachXO5T-NX FPGA带来增强的安全性，包括具有位流加密（AES256）和身份验证（ECC256）的片上多重引导功能，以及目前同类FPGA竞品所不具备的运行时安全功能。

值得一提的是，基于莱迪思Nexus™平台，MachXO5T™-NX系列软错误率降低100倍，在提高安全关键型应用的系统可靠性同时，简化了散热管理并降低了系统总体运营成本。

安全是一个老生常谈的话题，尽管FPGA厂商都将目光聚焦在这上面，但是随着产业智能化、网联化发展，以及不断变化的技术挑战，例如更复杂的系统控制架构等，安全方案也需要随之升级，MachXO5T™-NX系列带来了更强的安全保护，已经成为莱迪思在该领域最强大的竞争优势之一。

Lattice MachXO5T™-NX系列的另一大亮点是支持PCIe连接。莱迪思表示，之所以要在控制FPGA中添加PCIe连接功能，是为了满足客户希望在下一代计算、工业和通信应用中扩展和实现更高速的控制功能需求。

与上一代产品相比，MachXO5T-NX FPGA支持PCIe Gen 2硬核模块，得益于新器件，FPGA和系统带PCIe接口的CPU/SoC之间的控制接口带宽被提高到了最高5Gbps，其他外围设备的实时监控和管理功能也从功耗更大的CPU/Soc分摊到MachXO5T-NX FPGA上，从而提高了系统的整体效率、兼容性和性能。

作为低功耗可编程器件的领先供应商，莱迪思针对低功耗边缘计算在架构特性上不断改进。同样，Lattice MachXO5T-NX™系列也在功耗和设计灵活性之间做了权衡取舍。

在生成式AI火爆的一年里，莱迪思看到了ASIC在面对AI时的不足，同样也看到了AI给FPGA带来的机遇，更具灵活性的FPGA能更从容地应对AI带来的技术需求。基于莱迪思在电路板控制和管理应用上的技术积累，莱迪思的FPGA产品

能够快速地应对数据激增、AI工作负载所带来的挑战，实现更复杂的电路板管理设计，推出满足市场需求的产品。

在不断的创新中迭代，成为FPGA行业的“领跑者”

莱迪思通过多年在FPGA行业的技术积累，对芯片架构、封装，以及安全性能等多个方面进行升级，以持续保持每款FPGA新品在性能上能得到提升，且在面世时都能给行业带来颠覆性的创新。

谈及未来的战略规划，莱迪思表示，公司将通过不断推出新产品，加强在系统控制应用领域的领先地位，继续专注于我们擅长的领域，即低功耗、小尺寸和可靠性。