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未来十年FPGA市场规模或将翻倍,莱迪思推新品加码中端市场

来源:盖世汽车  2023-12-18 23:43  车讯速递哥

一直以来,FPGA主要在通信、数据处理、网络、仪器、工业控制等领域应用甚广,伴随这几年数字化转型推动,各行业对数据中心、AI、机器学习等需求快速提升。根据Frostamp;Sullivan预测,全球FPGA需求在2025年将达到125.8亿美元,年均复合增长率约为16.4%。

在近日举办的Lattice Avant新品发布会上,面对新技术升级带来的变革与机遇,莱迪思半导体亚太区现场技术支持总监蒲小双对FPGA的未来同样展示出了极大的信心。他表示,“在过往十年中,市场上有50亿片的FPGA器件,在未来器件的数量还会继续增长,十年后有望直接翻倍,达到100亿片。”

在代表性的增量市场,除了AI,另一个就是汽车电子。当前,汽车电动化和智能化的升级,对汽车芯片设计的灵活性、定制化和可扩展性已然提出了更高的要求,这也将给FPGA芯片带来更大的市场空间。

“随着汽车、工业数据的吞吐量、直通端口的提升,原先市场已有产品可能已经不能支持最新的内存接口。基于这样的背景,再考虑到AI的算力要求,我们对DSP等结构做了优化,在保证低功耗同时能够优化在工业和汽车上的应用。”莱迪思半导体上海有限公司亚太区总裁徐宏来谈到。

不过,更进一步到汽车智能化方面,蒲小双也指出,目前FPGA在车载应用上的开发周期很长,他认为,“FPGA在所谓的汽车智能化里,目前还只是协处理器,不是真正的智能化本身要做的,这时候要求FPGA是非常大颗的,功耗非常大的一个产品。”

在新的市场及其更高规格要求的驱动下,莱迪思日前在开发者大会上宣布继续拓展其产品线,推出两款基于Avant中端平台打造的全新创新中端FPGA系列产品——莱迪思Avant-G和莱迪思Avant-X,分别用于通用设计和高级互连,强调为通信、计算、工业和汽车市场的中端应用提供低功耗、先进的互连和优化的计算能力。

同时,莱迪思还发布了面向AI、嵌入式视觉、安全和工厂自动化的专用解决方案集合的最新版本,以及软件工具以及Glance by Mirametrix?计算机视觉软件的更新版本。

“由于新的硬件不断地演进,开发工具也是在不断演进的,所以我们在有新的平台以后,也会相应提供新的开发工具。除了性能以外,还会强调让客户更容易使用,可靠性更加稳定。”蒲小双再会上强调。

FPGA性能提升,低功耗成焦点

随着工业、汽车、AI等领域需求的上涨,要处理的数据量和复杂性都在不断增加,这在对FPGA提出更高性能要求的同时,也带来了一个问题——整体功耗增加。所以,如何去做到低功耗,已经成为当下系统设计愈发关注的重点。

莱迪思表示,低功耗一直是公司FPGA产品的传统优势,其所推出的Avant平台集中了低功耗、先进互连和优化计算三大特点。

据介绍,对比早些时候推出的Nexus平台,Avant平台容量增加5倍,带宽处理能力提升10倍,所以从计算FPGA性能的角度来说,Avant也增加了30倍的处理能力。不过,如此大的性能提升并未带来功耗拖累。

为降低低功耗,莱迪思专门设计了可编程架构,同时对嵌入式存储器和DSP实现了功耗优化。并且针对外围通信,提高SERDES效率,高速I/O的比例和宽位I/O,以及更多的内置协议逻辑,同样可以降低系统整体功耗。

蒲小双介绍,总体上,对比相同产品的功耗,Avant功耗最多降低2.5倍,串口的性能增加2倍,由于功耗的控制,尺寸上还可以缩小6倍。

基于该优势平台,最新发布的Avant-G和Avant-X较去年12月发布的Avant-E产品也有更多的发展。比如Avant-G器件比较适合于很多的桥接,能提供领先的信号处理和AI、灵活的I/O,支持一系列系统接口,同时提供2400 Mbps的专用LPDDR4存储器接口。通过提供无缝、灵活的接口桥接和优化的计算来实现系统可扩展性,可以满足更广泛的客户需求。

Avant-X旨在实现高带宽和安全性,其功能集可根据客户对信号聚合和高吞吐量的需求量身定制,能够提供最高1 T/s的总系统带宽、带硬核DMA的PCIe? Gen 4控制器,以及用于加密动态用户数据的安全引擎,提供量子安全加密功能。

相应配套软件和解决方案同步更新

值得一提的是,为配合硬件新品的推出,为客户提供针对其应用需求量身定制的硬件、软件和IP工具包,从而加快客户的开发和产品上市,莱迪思也对配套的软件和解决方案进行了更新。

此前,莱迪思已经推出六大不同应用解决方案,分别为实现AI应用的Lattice sensAI、实现嵌入式视觉的Lattice mVision、实现工厂自动化的Lattice Automate、实现平台固件保护恢复机制的Lattice Sentry、推动5G ORAN部署的Lattice ORAN,以及实现先进自适应汽车设计的Lattice Drive。

其中,前四款解决方案集合都在本次进行了更新,主要涉及升级加速器引擎以提升性能、扩展IP和参考设计、增加新的安全功能以及实现更多行业标准。

另在软件工具更新方面,最新发布的莱迪思Propel和Radiant主要新增对Avant-G和Avant-X FPGA器件的支持、提升Radiant软件的易用性,优化脚本编写功能,并扩展Propel的IP产品组合;计算机视觉软件Glance by Mirametrix增加新的低功耗Smart Avatar隐私功能和 3D头部姿势,有助于增强其在各类市场网络边缘应用中的适用性。

蒲小双直言,“这次推出的Avant平台,以及以往推出的超低功耗Nexus平台,都是我们希望在创新领域里能做到领先的地方。同时为了让客户简单使用,我们提供给客户更多、更广泛的IP,还提供一些参考设计,以及SDK,都放在莱迪思设计软件Radiant里,或者是莱迪思Propel里,这些软件将对应支持、配套六个不同的应用方案。”

据透露,Avant-G和Avant-X FPGA现已开始提供样片,最新发布的莱迪思Propel和莱迪思Radiant设计软件也已支持两款器件。此外,莱迪思Avant-4和Avant-5也已经在规划之中。

AI与生态建设同步在拓

为了适应新的需求,2018年以来,莱迪思在三方面实现了创新,一是提高芯片速度,二是提高敏捷性,三是延长生命周期。Avant平台的面世则是莱迪思迈入中端FPGA供应商行列的开始,未来,未来中端产品在莱迪思整体收入中的占比会越来越高。徐宏来表示,像去年年底发布的Avant-E,在2024年会慢慢增加销量,Avant-G、Avant-X以后销量也会随之增加。

根据官方数据,莱迪思第三季度同比营收增长11.4%,达到1.9217亿美元,在大环境普遍下行的背景中,仍环比微增1.1%。其中,工业与汽车市场营收占比48%,是其现阶段应收最大的业务板块。

至于未来,布局AI已经成为莱迪思的重中之重。徐宏来介绍,“接下来我们会在Avant的平台基础上,更新面向AI的解决方案。”

“Lattice现在专注于边缘AI算法,主要聚焦在低功耗、快速响应方面。之后也会持续推出相关产品,还会在传感器生成到云端的互联互通提供不同的方案,同时会加强做弹性安全机制的完善,来满足大家对网络安全的考量。”蒲小双补充道。

当然,任何器件、配套软件工具和解决方案要想发挥最大的价值,必不可少的就是整个生态体系的建设与合作发展。作为全球第三大FPGA供应商,莱迪思也在不断发展壮大自身生态系统。

蒲小双指出,“从2018年以来,莱迪思的生态环境不断扩展,目前已增加了5倍。除了有自己的IP开发以外,我们也有很多IP合作伙伴,同时也和其他半导体厂商建立了合作关系以及一些参考设计的平台。”

目前,莱迪思为全球超过1万家的客户提供服务,应用场景从传统通讯、网络通讯、储存到工业、车载应用等,以及视频图像处理领域的更多新型应用。

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