基于FD-SOI的FPGA芯片有哪些技术优势及应用？

　　FPGA 被称为“万能芯片”，是人工智能时代的“红人”。经过十几年的市场变革，现在很多人关注 FPGA 更多是看头部的两家厂商——英特尔和赛灵思。而业者对于第三名莱迪思（Lattice）半导体的定义是主打差异化的厂商，实际上莱迪思半导体这么多年也是如此做的，或是为了避免和头部巨头直接竞争，或是为了体现企业独有的创新价值。
　　坚持差异化之路的莱迪思半导体过去几年都在专注于消费市场，用定制化的产品去服务各大客户。现在，我们看到了莱迪思半导体的改变，全新的架构、全新的工艺、全新的发展模式。
　　官网资料显示，莱迪思半导体 Nexus 平台是基于三星电子的 28 nm FD-SOI 工艺打造的 FPGA 平台。莱迪思半导体亚太区事业发展总监陈英仁表示：“FPGA 什么产业都能去做，但过去莱迪思半导体更专注于消费类业务，根据不同的需求做出不一样的产品。然而由于消费类业务的更新迭代很快，有些创新技术很难复用。所以，现在我们将会用平台的方式，然后在这个工艺下陆续推出不同类型的产品。”
　　FD-SOI 的一大技术优势就是降低器件功耗，而莱迪思半导体一直以来也专注于低功耗 FPGA 的开发，Nexus 平台让功耗降低 75% 对于各领域应用有非常多的好处，比如使用电池供电的网络边缘设备运行时间更长，运行成本更低、产品成本更低等等。
　　除了低功耗，陈英仁指出 Nexus 平台带来的另一个明显的加成是产品稳定性的提升。他说到：“消费类电子对于稳定性要求低一些，可以进行重新开关机等操作，但是很多应用是不能够重新开关机的。否则将会影响系统稳定性，甚至危害生命安全。”莱迪思半导体选用的 28nm FD-SOI 工艺里有一个非常薄的 Buried Oxide，可以将失效率降低 100 倍，相应的提高 100 倍的稳定性，这对汽车、工业、通信、数据中心，甚至航空都是非常重要的。
　　过往一段时间莱迪思半导体虽然专注于消费类业务，但不是说我们主要注重在消费类业务，其实在小尺寸类型 FPGA 市场，莱迪思半导体占有很高的市占比。FPGA 领域前两家都在专注于数据中心市场，做大颗的 FPGA。在中小尺寸 FPGA 开发方面，都会由莱迪思半导体来做。
　　作为一款 FPGA，CrossLink-NX 在可编程核心、快速可编程 I/O、硬核接口和快速配置方面也有不错的性能表现。陈英仁介绍说：“在可编程核心方面，CrossLink-NX 系列产品集成 DSP 模块，嵌入式存储容量大，拥有低功耗和高性能模式；在快速可编程 I/O 方面，CrossLink-NX 系列产品拥有高达 192 个 I/O，12 组差分 I/O @ 1.5 Gbps，还有 LVDS、subLVDS、SGMII 接口，并且能够外接 DDR3 @ 1066 Mbps；在硬核接口方面，CrossLink-NX 系列产品配置 8 个 D-PHY 通道@ 2.5 Gbps 和 1 通道 PCIe @ 5 Gbps；在快速配置方面，CrossLink-NX 系列产品的 IO 配置《 3 ms，器件配置《 8 ms。”
　　CrossLink-NX 系列产品是用于嵌入式视觉处理的 FPGA。按照陈英仁的说法，在嵌入式视觉视觉市场，提供像 CrossLink-NX 这样的产品没有其它厂商。
　　从当前的发展局势来看，嵌入式视觉系统基于强大的低能耗计算平台，并不能被 CPU、GPU 和其他智能计算平台所覆盖，属于全新的应用需求和应用领域，业者深刻认识到了嵌入式视觉市场未来巨大的潜力，未来的成功是显而易见的。显然，嵌入式视觉应用需要具备低功耗、小尺寸、高性能、可靠性好、易于使用的特点。
　　当然，对于 FPGA 而言，除了性能优势以外，对开发者友好是非常重要的一点。针对 CrossLink-NX 系列产品，莱迪思半导体也准备了相应的工具和 IP 来加速开发。工具层面有全新 Lattice Radiant 2.0，能够为开发者带来片上调试、优化的时序分析、工程变更（ECO）编辑器和信号完整性分析。IP 方面包括 MIPI D-PHY、格式转换、PCIe、SGMII 和 OpenLDI 等各类 IP 核可供选择。同时，陈英仁表示：“莱迪思半导体将延续我们的强项，提供更多的参考设计，提供更多让客户上手可以去做设计的方式。”