Lattice lanserar nu sin nya FPGA-plattform Nexus och den plattformens första FPGA-serie, CrossLink-NX. Genom att använda en ny FD-SOI-teknik har man kunnat minska energiförbrukningen med upp till 75 procent. Komponenterna är dessutom upp till 100 gånger bättre SER (Soft Error Rate).

Basen är en ny 28 nm-process från Samsung där SOI, kisel på isolator, kombineras med ”back bias” för att ändra tröskelspänningen. Tekniken liknar den som Renesas använder för sina nya lågenergiprodukter och den ger stora möjligheter att optimera för låg energiförbrukning eller hög frekvens.
– Det går till och med att variera det här dynamiskt genom att ändra parametrar i register, säger Gordon Hands, marknadschef för Lattice Semiconductor.
Genom att använda den nya FD-SOI-tekniken har man också fått en mycket lägre strålningskänslighet. Det är annars något som kan ge problem i en del tillämpningar.
– Det är en skillnad med en faktor hundra jämfört med vanlig CMOS och det ger förstås nya möjligheter, både för miljöer med ökad strålning och för flyg- och rymdtillämpningar.

Gordon Hands, marknadschef för Lattice Semiconductor

Edge-tillämpningar
Men CrossLink-NX är i första hand avsedd för olika typer av edge-tillämpningar. Det handlar till exempel om IoT-applikationer med mycket lokal intelligens eller applikationer med mycket videobearbetning. Här kommer den låga energiförbrukningen väl till pass, men också den mycket snabba konfigureringstiden. Hela komponenten är färdig att köra på bara 14 ms och I/O-anslutningarna är konfigurerade efter bara 3 ms.
– Det här är viktigt i många konstruktioner, säger Gordon Hands. Det vanliga för FPGAer är annars att det tar upp till 300 ms att komma igång, både för logiken och I/O-anslutningarna.
För att klara avancerade visiontillämpningar och AI-tillämpningar har de nya FPGA-kretsarna både stora inbyggda RAM-block (upp till 2,5 Mbit) och mycket minne per logikcell (170 bit). Komponenten har också snabba MIPI-gränssnitt upp till 2,5 Gbit/s, PCIe-gränssnitt up till 5 Gbit/s och DDR3-gränssnitt på 1066 Mbit/s för DRAM.

Tanken är att mycket av databearbetningen skall kunna göras lokalt utan behov av ständig kommunikation med molnsystem. Det gäller förstås speciellt visionstillämpningar, där lokal videokonvertering och videobearbetning kan minska den nödvändiga kommunikationen mot molnet drastiskt.
FPGA-kretsar är ofta ganska stora, men CrossLink-NX skiljer sig från mängden genom att ha en ovanligt liten kapsel. Med bara 6×6 mm och låg energiförbrukning går det att använda FPGA också i fysiskt små enheter.

Nya verktyg
Den nya FPGA-plattformen kommer också med en förbättrad utvecklingsplattform. Lattice Radiant 2.0 är uppdaterad med bland annat betydligt bättre debugfunktioner och bättre timinganalys. Till mjukvaran finns också en rad färdiga IP-block med bland annat gränssnitt och videobearbetning.
De första två komponenterna kommer med 17 000 eller 39 000 logikceller, 24 eller 56 DSP-block och 1 eller 2,5 Mbit blockminne. Den minsta kapseln (CSP) är bara 3,7×4,1 mm stor, medan BGA-kapslarna går från 6×6 mm upp till 17×17 mm.

Filed under: Utländsk Teknik