莱迪思半导体推出低密度MachXO2 PLD系列

针对低密度pld设计人员对单个器件低成本、低功耗和高系统集成的需求,莱迪思半导体(lattice)日前推出新的machxo2 pld系列。与machxo pld系列相比,machxo2系列提供了3倍的逻辑密度、10倍的嵌入式存储器,并减少了高达30%的成本,其静态功耗降低了100倍以上,待机功耗可以低至19uw。成本优化的架构使得该系列产品的价格最低可以到0.75美元。此外,低密度可编程器件应用中的一些常用功能,如用户闪存、i2c、spi和定时器/计数器已固化在machxo2器件中,能够节省多达600个查找表(lut)。该产品的推出使得fpga在成本敏感、低功耗的消费类市场同样大有可为。
不同的应用对于fpga的性能和密度需求不同。超高密度fpga支持大容量应用,对于那些要求高性能和密度的场合,如asic仿真、100g光网络路由器而言是最好的选择,但高性能和高密度也意味着更大的研发投入和技术支持。中端产品追求功耗、性能和成本的平衡,适用于无线接口、安防和监控等应用。低密度fpga则更看重成本和使用的便捷性,“用户可以在数周之内拿到fpga产品,它更适合手持应用、lcd显示器以及控制和粘合逻辑。”莱迪思半导体副总裁兼高密度解决方案总经理sean riley指出。
从fpga的速度/成本/功耗曲线图(如图所示)来看,fpga的性能和密度与成本及功耗成正比。目前许多厂商对高密度产品采用瀑布型策略,首先采用高端架构开发,然后通过降低成本和功耗,将其“瘦身”下来成为中低端产品。与竞争对手的策略不同,莱迪思半导体主攻的是中端和低密度fpga市场。sean riley解释说,“我们采用的是从下而上的架构,从设计一开始就针对降低成本和功耗采用优化的架构,产品系列的推出也跟随这一思路。”与瀑布型策略相比,这种优化的架构无疑能实现更好的成本和功耗。
图:fpga的性能和密度与成本及功耗成正比。
sean riley强调,“对于功耗而言,制造工艺并不是非常重要的因素,关键取决于架构设计。因此通过采用新的工艺降低功耗的效果不会太大。”莱迪思针对低功耗目标而设计lattice ecp3系列采用的是低功耗65nm工艺,该系列产品的架构针对在最低功耗下实现最佳的功能而优化。同是100k查找表时,采用40nm的中密度等fpga产品功耗较之高出174%,而采用45nm的中密度fpga功耗高出了98%,采用60nm的竞争产品也比ecp3高出了42%的功耗。同时他也表示,采用下一个工艺必须能够达到成本和功耗的高效益,lattice未来有可能考虑采用20nm工艺,但不会考虑40nm工艺。
莱迪思的低密度fpga建立在非易失性闪存技术基础之上。通过将闪存集成进芯片内部,与采用外部闪存的方案相比,这种单芯片方案不仅具有节省成本和芯片面积的优势,还能够带来瞬间上电的好处,使芯片能够及时上电运行复位、电源管理等功能。在安全性方面也有更好的保证。
machxo2系列提供了三种灵活选择。machxo2 ze器件拥有256到7k查找表,工作电源电压标称值为1.2v,支持高达60mhz的系统性能。可提供低至19uw的功耗,专为成本敏感、低功耗的消费类应用设计而优化,如智能电话、gps和pda等。machxo2 hc器件拥有256到7k查找表,工作电源电压标称值为3.3v或2.5v,并支持高达150mhz的系统性能。提供多达335个用户i/o和强大的设计解决方案(瞬时上电、非易失性、输入迟滞和单芯片),是电信基础设施、计算、工业和医疗设备的理想选择。machxo2 he器件拥有2k到7k查找表,工作电源电压标称值为1.2v,并支持高达150mhz的系统性能,适用于功耗敏感的系统应用。
莱迪思半导体在中低密度fpga市场中占有相当大的市场份额,通信、计算、消费电子和工业终端是该公司主要专注的市场。sean riley介绍说,“我们的出货量已达到1亿片/年,总共为客户提供了超过10亿片的产品。”在08年和09年众多fpga厂商的市场营收出现下滑的情况下,lattice的营收仍然保持了10%的增长。“从2008年至今年2季度,lattice在低密度fpga产品上的市场份额稳步增长,从30%增加到了36%。”
machxo2 pld系列的推出将进一步扩展低密度fpga的市场机会。对于asic、assp和分立器件市场,machxo2具有降低成本和功耗的优势;对于低端fpga市场,machxo2相对前一代产品machxo能够提升密度和功能性;而对于cpld市场,machxo则比竞争产品拥有更完善的功能。“由于电子产品在开发时间和量产上的压力越来越大,许多项目开始选择fpga,例如从assp转向fpga或是从分立系统转向fpga,我相信lattice未来将能争取到更多的市场。”sean riley解释道,“像消费电子产品就更新得非常快,machxo2有望在该领域有所斩获。”
中国市场也给莱迪思带来了巨大的机会,涉及的领域包括无线、宽带接入、视频显示、安防和监控以及工业控制。从2006年至今,莱迪思在中国市场的年复合增长率已经超过了35%。针对中国3g无线部署,该公司还推出首款低成本、支持serdes的fpga产品,帮助3g无线基础设施解决方案降低成本和功耗。

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