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首颗FD-SOI工艺FPGA芯片诞生!莱迪思开启逆袭之路?!

2020-08-07 05:53:39
电子发烧友网报道(文/黄晶晶)莱迪思半导体位居全球厂商第三,虽然与前两大公司和(收购)的营收有所差距,但作为以低功耗、小型化著称的FPGA厂商在消费类电子、工业等领域取得了成功。近年,其策略发生了重要的变化,推出了转型之作。
莱迪思业绩向好 财报显示,莱迪思半导体2019年第三季度总收入为1亿美元,同比增长2%。三季度毛利润为59.4%,同比增长190个基点。三季度净利润为1300万美元,同比增长94%。莱迪思对于第四季度业绩的预期,2019年第四季度的收入预计在9700万美元至1.03亿美元之间。

2019年莱迪思的股价飞速增长,从年初的6美元左右最高涨至21.16美元,直到12月仍维持在18美元左右,也就是今年以来莱迪思的股价至少涨了三倍。

观察其最新的策略,今年以来,莱迪思另辟蹊径,不再只关注消费类市场,而是针对新兴应用开始了布局。刚刚发布的这颗FPGA新品可以说是最好的诠释。 发布首颗基于28nm FD-SOI工艺的FPGA芯片 莱迪思发布的这颗基于Nexus?FPGA技术平台的产品CrossLink-NX,为开发人员提供了构建通信、计算、工业、汽车和消费电子系统的创新嵌入式视觉和解决方案时所需的低功耗、小尺寸、可靠性和高性能特性。

上海莱迪思半导体亚太区产品市场部总监陈英仁介绍说,CrossLink-NX系列FPGA采用了三星的28 nm FD-SOI工艺,这是FPGA领域首次采用FD-SOI工艺,这一工艺与的全新FPGA架构的结合,优化了小尺寸、低功耗应用。

?图:上海莱迪思半导体亚太区产品市场部总监陈英仁 (来源:电子发烧友网)
“我们之前主要做消费类市场,一些技术很难复用,此次我们首次采用了FD-SOI工艺,在同一个FPGA技术平台上,能够复用设计,降低开发成本,加速产品迭代,我们将持续开发新产品,聚焦充分发挥28nm FD-SOI的优势。”陈英仁表示。


低功耗:与同类FPGA相比,CrossLink-NX功耗降低75%



由于可编程反馈偏压技术,可以针对每款器件的性能与功耗进行优化。通常来说,低功耗与高性能需求存在矛盾之处,而这颗芯片针对便携设备等应用能够提供低功耗优化,由于运行功耗低,节省设备的风扇等,降低产品成本,同时提高稳定性。

可靠性高:软错误率(SER)比同类FPGA低100多倍

CrossLink-NX的软错误率(SER)比同类FPGA低100多倍,对于要求运行时绝对安全可靠的关键应用而言,是绝佳的解决方案选项。



陈英仁解析,系统不稳定性主要来自于外太空的辐射,由于中子在地球上的穿透力,会对CMOS制程有所干扰,造成软失效,即软错误率。28nm FD-SOI工艺有一个很薄的绝缘层,将SER降低100倍。这一特性对于保障户外、工业、汽车、通信和数据中心等应用的运行环境至关重要。

高性能:高速,超快配置,助力AI处理

CrossLink-NX FPGA支持各种高速(包括、PCIe和DDR3),非常适合嵌入式视觉应用;

某些应用不允许系统启动时间过长,例如工业控制。为了满足这类应用需求,CrossLink-NX可以在3毫秒内实现超快速的I/O配置,在不到15毫秒内完成全部器件配置。



为了在网络边缘设备上高效地支持AI推理,CrossLink-NX平均每个逻辑单元有170 bit空间,拥有同类产品中最高的存储与逻辑比,性能是上一代产品的2倍。



小尺寸:仅为6 x 6 mm,比同类FPGA小十倍

首款CrossLink-NX器件的尺寸仅为6 x 6 mm,比同类FPGA小十倍之多,能够更好地支持客户减小系统尺寸。



软件工具和IP:

除了全新的Latce Rant 2.0设计软件外,莱迪思还提供了包括MIPI D-PHY、PCIe、SGMII和OpenLDI等接口在内的IP核库,以及常用的嵌入式视觉应用演示,例如4:1聚合。
? 为嵌入式视觉与边缘计算赋能

由于FPGA具有并行处理能力,因此是嵌入式视觉和AI应用的绝佳硬件平台。这种并行架构大大地加快了数据推理等特定处理工作的效率。目前在端侧进行边缘处理的方式有多种,包括、、、FPGA等,那么FPGA用于边缘计算的优势又是什么?

陈英仁解析,FPGA拥有足够地弹性,启动时间短、接口丰富,可接多个等。而SoC或ASIC理论上效率不高,纯ASIC失去灵活地弹性,SoC又是串行处理,启动时间比不上FPGA.

这在嵌入式应用当中,例如手机屏幕快速亮屏,汽车启动时屏幕快速亮屏,减少等待时间等,FPGA能够带来更优的体验。

在一些需要增加兼顾功能简单与成本的应用场景,就特别适合使用FGPA。比如给广告机增加一个手势识别功能用于屏幕页面翻页。若增加触控功能,成本不经济,用FPGA能够见缝插针地对产品进行快速升级。又如人流量统计,只需采用最简单的方法即外加摄像头,通过FPGA来处理即可。

新一代FPGA芯片存储容量变大,接口速度变快,功耗更低,性能更强,使得嵌入式视觉、AI推理等在端侧的处理能力得到升级。不同于工程师写算法进行方案开发耗时久,现在通过强大性能的处理芯片,提供图像样本、数据样本等,提供AI训练的工具,AI就可能发挥其自学习的能力,最终让设备在端侧更加智能化。

过去四年,莱迪思出货了10亿颗芯片,在消费类电子等领域以其稳定性和可靠性得到客户的广泛认可。

此次CrossLink-NX器件的推出主要面向工业、汽车电子等领域,可以看到,莱迪思的市场拓展已经迈向一个新的台阶。而这颗FPGA芯片以及后续的研发计划完全有能力承载这一转型的持续推进。

“FPGA的应用高可达中心、云计算等市场,低可在消费类追求极致的性价比,我们看到介于两者之间的市场还有很大的发展空间,而这就是莱迪思正在聚焦的地方。”陈英仁表示,这类市场例如工业、汽车等对FPGA的要求不如数据中心市场高端,却对FPGA适度的性能、功耗有要求,这些领域的一大特点即是嵌入边缘计算,边缘智能。

CrossLink-NX计划于2020年上市,莱迪思并已向部分客户提供器件样品。除了在28nm FD-SOI制造工艺不断开拓不同版本的产品之外,例如现在提供的逻辑单元为17K和39K在某些应用上可能不太够用,后续会推出更大容量的产品,莱迪思也正在研发采用新工艺的下一代FPGA产品。

小结:

在目前,高端FPGA芯片在数据中心市场由两家FPGA巨头“较量”,低端FPGA芯片在消费类等市场由涌入的多家国内FPGA厂商“厮杀”的竞争格局下,莱迪思重新定义产品以及市场,通过先进制程工艺、与独有的FPGA技术平台相结合而推出的新的FPGA芯片,能否凭借其性能、功耗等优势占领嵌入式视觉、边缘AI等市场呢?也许明年的市场表现才能见分晓,但至少莱迪思正在用全新的产品再一次证明自己。

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