延续三大优势，莱迪思以创新驱动安全控制系统设计与5G ORAN部署

文︱Vincy

“作为低功耗 FPGA全球领先供应商，莱迪思一直致力于产品与技术创新，为不断增长的通信计算、工业汽车和消费市场客户提供从网络边缘到云端的各类解决方案。”莱迪思半导体亚太区应用工程总监谢征帆（Frank Xie）表示，自1983年成立以来，莱迪思凭借雄厚的技术经验和创新理念，已经成为全球出货量最多的FPGA供应商。

在硬件方面，区别于市场上其他FPGA供应商，莱迪思独特的定位为其赢得了更多的竞争力。一方面，莱迪思为其FPGA产品提供了丰富的接口协议，实现了ASIC与专用芯片的灵活互连；另一方面，莱迪思还提供了安全相关的安全控制功能。

而莱迪思FPGA产品最大的特色则为低功耗。“无论从工艺选择、硬件架构方面，还是从芯片设计角度，低功耗都是莱迪思主要的努力方向。”在此基础上，莱迪思从客户产品开发和芯片使用的痛点出发，保持相对快速的新品迭代速度和创新优势，使得产品定义能够更加契合任何用户的需求。

除了长期致力于提供低功耗FPGA硬件外，莱迪思还陆续推出了多款解决方案集合。从2018年推出的sensAI方案，到2020年推出的mVision和Sentry方案，到去年的Automate方案，再到今年推出的第一代ORAN解决方案集合。莱迪思持续扩展自身软件系统解决方案，覆盖网络边缘AI、嵌入式视觉、网络安全可信根、工业自动化以及通信领域，为客户带来更多价值。

应对安全控制系统设计挑战

在通信、数据中心及工业控制领域，控制单板BOM上集成的芯片越来越多，整体系统控制架构也随之越来越复杂。随着CPU/SoC工艺不断更新迭代，I/O接口标准也逐渐走向低电压趋势。而外围器件仍停留在旧3.3V或2.5V电平，缺乏对3.3V I/O的支持。

为了应对复杂的系统控制难题，莱迪思不断简化系统设计和集成，帮助客户强化产品平台的系统监控和控制功能。“在安全控制或系统控制方面，MachXO5-NX实际上已经是第四代或第五代产品了。”据谢征帆介绍，MachXO5-NX采用28nm FD-SOI工艺制造，该技术在源漏之间植入了一层超薄氧化层，大幅降低了晶体管漏源间的漏电流，有效提升了FPGA可靠性和软错误率。

在逻辑单元密度、内嵌存储器数目、内置用户闪存数目、DSP模块等各方面，MachXO5-NX为客户提供了更多元的FPGA资源选择，帮助客户在平台上搭建更加复杂的逻辑。基于Nexus平台，MachXO5-NX芯片I/O数量高达300个，同样规模产品上提供了更多的I/O数目且支持3.3V电压。

与同类竞品相比，MachXO5-NX嵌入式器件的存储器容量最高达2.9倍，可最大程度降低对外部存储器的需求，从而减少设计尺寸、降低客户成本；专用的用户闪存可用于存储关键任务数据和参数，容量较同类竞品提高36倍。

此外，“Lattice Nexus FPGA平台最大的差异化优势就是超低的软失效率，结合SEC（软错误校正）和SED（软错误检测）功能，Lattice Nexus FPGA平台提供了航天和工业自动化等领域要求的高可靠性。”谢征帆表示，基于该平台，MachXO5-NX软失效率降低了100倍，大幅提升了关键安全应用的系统稳定性。静态功耗至少降低70%，有效延长电池使用时间，简化散热管理，降低系统总体运营成本。

攻克5G ORAN部署难题

如前面所说，莱迪思至今已经推出了四大解决方案集合，ORAN则是莱迪思推出的第五个解决方案。据莱迪思半导体亚太区市场开拓总监林国松（Karl Lin）介绍，莱迪思ORAN解决方案集合着重在数据传输方面增加安全性，保证各个安全点之间的传输线路安全。

“由于OPEN-RAN的特点允许更多供应商能够加入，且供应商之间需要互联，互联增加导致对于安全性需求也随之增加。”此外，更多供应商、运营商和研究机构的加入，ORAN生态系统将更加完善，从而最大程度上避免单独供应商的风险，更进一步实现更低成本和更多公司参与，带来更多的创新技术和应用。

除了安全性之外，ORAN解决方案集合还体现了莱迪思FPGA器件的低功耗、小尺寸、稳定性、瞬时启动等特点。该方案是一个交钥匙解决方案，包括参考平台和设计、演示、IP构建模块、FPGA设计工具、开发板和定制设计服务，以强大的安全性能、高同步性和低功耗优势，持续加快客户5G ORAN部署及应用的开发和上市。

“从硬件上来说，莱迪思基于现有安全控制开发板和加速同步开发板，提供相对应的实现功能所具有的软件，包括加解密的AES、ECC以及eCPRI的IP，”林国松表示。“软件主要是基于莱迪思RADIANT及PROPEL，前者用来开发FPGA本身的逻辑代码，后者在莱迪思提供的软核IP上进行二次C代码开发。”

林国松还指出，本次发布的ORAN解决方案集合着重实现安全、同步核低功耗的5G ORAN部署。未来的2.0和3.0版本中，莱迪思将继续开发和提供更新的解决方案，以满足使用方便性和部署的快速性需求。