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针对嵌入式视觉的小型化趋势和物联网应用对固件安全的重视，低功耗可编程器件供应商Lattice（莱迪思）日前发布了最新的低功耗嵌入式视觉系统解决方案mVision 2.0和安全系统控制解决方案Sentry 2.0。
Lattice（莱迪思）半导体亚太区资深市场开发经理林国松，在发布会上介绍了两大FPGA方案的重大更新，以及未来的技术、应用趋势。
Lattice（莱迪思）半导体亚太区资深市场开发经理林国松
适用于工业、汽车和医疗应用的嵌入式视觉方案mVision 2.0
嵌入式视觉可用于提高安全性、效率等，应用也越来越广泛，可支持人员侦测、非接触式人机交互或是更强大的AR / VR功能，同时也可使用智能机器视觉技术来提高制造水平和产量。据Allied Market Research数据，2019年全球机器视觉系统市场规模为297亿美元，到2027年预计将达到749亿美元，2020年到2027年的复合年增长率约为11.3％。
由于嵌入式视觉对于低功耗和开发的便捷性越来越重视，Lattice mVision 2.0主要进行三方面的更新：第一，提供了全新强化的图像信号处理器（ISP）；第二，在针对消费电子为主的1.0版本基础上，2.0版本拓展到汽车、工业和医疗领域，增加了全新的开发板和图像传感器，支持的图像传感器包括Sony IMX464和IMX568以及安森美半导体的AR0344CS；第三，支持Lattice Propel设计环境，适用于在低功耗、小尺寸FPGA上加速基于嵌入式处理器的开发设计，支持自研的RISC-V CPU协处理器，可以更多使用基于C代码的开发，简化开发复杂度、降低出错可能。
mVision 2.0所包含的IP核主要有四类，包括显示处理、图像信号处理、桥接和聚合、互连，用户可以直接引入这些模块，减少从零开发的流程投入。软件工具方面，最大特点是基于拖拽而非输入代码型的工具，更为直观、且连线出错可能性进一步降低。拖拽完成以后形成相对应IP核，在此基础上可以进行C代码开发，降低原本对FPGA的代码所需要的资源，更多可以用C代码进行开发来控制相应IP，开发难度大大降低。
针对网络保护和系统恢复的Sentry 2.0
Lattice认为紧跟不断发展的网络安全威胁将是一场持久战，继推出Sentry 1.0后，最新推出了2.0版本，主要在安全性、身份验证速度、实时监控方面进行了提升，具体包括：
第一，在安全性能方面，集合了支持Mach-NX安全控制FPGA和安全的Enclave IP模块。许多下一代服务器平台都要求支持384位加密，Sentry 2.0实现了 384位加密（ECC-256/384和HMAC-SHA-384），能够更好地保护固件防止未经授权的访问。
第二，启动前身份验证速度提高4倍。支持更快的ECDSA（40毫秒）、SHA（高达70 Mbps）和QSPI性能（64 MHz）。这些特性让Sentry 2.0可以提供更快的启动时间，最大程度减少系统停机时间，并降低启动过程中遭受固件攻击的风险。
第三，在启动和运行过程中可实时监控达五个固件镜像。这是为了进一步扩展基于Sentry、符合PFR标准的硬件可信根的功能。相比之下，基于MCU的安全解决方案缺乏足够的处理性能，无法实时准确地监控如此多的组件。
林国松解释，固件是计算机系统、设备和相关基础设施的重要入侵媒介，可能受到恶意攻击而遭到破坏或无意中受到破坏。如果器件上电时执行的第一个代码遭到破坏，那么整个系统都将被视为不安全。在服务器控制解决方案领域，Lattice的控制PLD是当前许多服务器中最先启动/最后断电的部件。通过Sentry解决方案集合，开发人员可以使用安全控制PLD为系统控制应用添加更加强大的固件安全特性，从而创建理想的硬件可信根平台，验证系统中所有固件实例的合法性。
看好嵌入式视觉小型化和RISC-V发展趋势
从mVision 1.0到2.0，Lattice从消费电子进军工业、汽车、医疗等领域，最大的不同是什么？基于FPGA的嵌入式视觉系统，与其他方案相比又有什么优势？
林国松表示，工业、汽车、医疗等领域对于帧率准确度的要求更高，需要每一帧都能记录下来，不能容忍丢帧，这是与消费领域很大的不同。此外，他看好这些领域嵌入式视觉的小型化趋势，这对低功耗的要求将更为敏感。
由于FPGA本身的特点是定制化、加速性，结合Lattice的FPGA的低功耗特性，方案一是可以实现低功耗情况下的定制化，二是可编程特性符合算法快速迭代优化的发展特点，三是FPGA架构也可满足特定方面的计算加速。
此外，mVision 2.0增加了全新强化的图像信号处理器（ISP）。林国松解释，这主要是因为以往的传感器产品都是自带ISP驱动的。但是现在随着传感器复杂度的增加、分辨率（resolution）的提升，传感器厂商很难调动一款受众面很广的驱动，因此往往不再提供ISP驱动，多数只提供传感或者原始数据（raw data），因此这部分工作就转移给了方案开发者。Lattice此次增加了专门的ISP，可以帮助用户在产品设计中快速部署嵌入式视觉等应用提供便利。
在最新发布的mVision 2.0和Sentry 2.0都支持了RISC-V，林国松表示，这主要是希望通过使用内部C代码的开发方式来简便化对整个方案的配置。因为FPGA配置是专有的RTL语言，有一定入门门槛，C代码使用更为便捷。
此外，RISC-V作为一个能够提供开源支持的方案，多数用户是愿意接受的。Lattice主要考虑到开源和客户的接受度，未来将在其他器件上逐步提供RISC-V软核支持。
