회사 블로그 Lattice LIFCL-40-8BG256I CrossLink -NX 필드 프로그래머블 게이트 어레이

셰인젠 밍기아다 전자제품회사 (Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.) 는 라티스를 공급하고 재활용합니다.LIFCL-40-8BG256I크로스링크-NX 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이 (FPGA) 칩.

I.LIFCL-40-8BG256I핵심 제품 위치

LIFCL-40-8BG256I는 라티스 반도체 CrossLink-NX 시리즈의 핵심 중형 필드 프로그래밍 게이트 어레이 (FPGA) 장치입니다. 라티스 독점 넥서스 (Nexus) 고급 FPGA 플랫폼에 기반을두고 있습니다.,네 가지 주요 애플리케이션 시나리오를 위해 특별히 제작되었습니다. 임베디드 비전 신호 처리, 가벼운 엣지 AI 추론, 고속 이질적인 인터페이스 브리딩,그리고 콤팩트 산업용 스마트 컨트롤이 장치는 네 가지 주요 요구 사항 사이의 정확한 균형을 이루고 있습니다. 저전력 작동, 컴팩트 패키지, 고성능 신호 상호 작용 및 유연한 프로그래밍.이는 전통적인 일반용 FPGAs와 관련된 산업의 문제점을 효과적으로 해결합니다., 높은 전력 소비, 큰 형식 인자, 제한된 인터페이스 적응력, 그리고 전용 ASIC 칩과 관련된 유연성 부족 및 높은 반복 비용.산업용으로, 넓은 온도 FPGA 제품, LIFCL-40-8BG256I 후자는 까다로운 산업 운영 환경에 대한 적합성을 명확히 나타냅니다.BG256는 컴팩트 CABGA256 표면 장착 패키지를 나타냅니다., 포괄적인 논리 자원, 고속 하드 코어 인터페이스 및 메모리 유닛을 제한된 PCB 레이아웃 공간에 통합합니다.가장자리에 기반한 임베디드 비전 장치에 대한 선호되는 코어 프로그래밍 제어 칩입니다, 산업용 스마트 센싱 단말기, 차량 내 보조 주변 장치, 컴팩트 보안 이미지 시스템 및 가벼운 엣지 AI 모듈.

II.LIFCL-40-8BG256I기본 구조와 기본 제조 프로세스

LIFCL-40-8BG256I CrossLink-NX FPGA는 업계 최고의 28nm FD-SOI (Fully Depleted Silicon-on-Insulator) 제조 프로세스를 사용합니다.동일한 노드의 전통적인 대량 실리콘 공정과 같은 클래스의 경쟁 FPGA 제품과 비교하면, 그것의 핵심 기반 성능 장점은 예외적으로 눈에 띄고 있습니다.최종 장치의 실제 작동 시나리오에 따라 칩 성능 수준과 전력 소비 기준을 유연하고 정확하게 조정할 수 있도록 하는 것이것은 대기 모드에서 초저전력 작동을 지원하고 고속 신호 처리 및 AI 추론 작업 중에 고성능 폭발 수요를 충족시킵니다.동일한 사양의 전통적인 FPGAs와 비교하면, 전체 전력 소비는 최대 75%까지 감소하여 산업 선도적인 에너지 효율을 제공합니다.

의LIFCL-40-8BG256I넥서스TM 최적화된 FPGA 네이티브 아키텍처를 기반으로 합니다. 이 칩은冗余 논리 회로의 레이아웃을 크게 단순화하고 논리 셀의 상호 연결 토폴로지를 최적화합니다.메모리 모듈 및 DSP 처리 장치이것은 단지 칩의 물리적 크기를 효율적으로 줄여서 컴팩트한 단말기 디자인을 수용할 뿐만 아니라 장치의 부드러운 오류율을 100배로 줄여줍니다.전자기 간섭에 대한 예외적인 면역과 장기적인 운영 안정성을 제공합니다, making it fully suitable for demanding application scenarios such as complex electromagnetic environments in industrial settings and the high-temperature and low-temperature cycling conditions found in automotive applications또한, 칩은 Lattice의 독자적인 인스턴트 구성 기술을 통합하여 IO 포트 구성은 3ms에 불과하고 전체 시스템 구성은 8ms에 불과합니다.그것은 추가 지연없이 전원 상에서 즉시 부팅, 빠른 부팅 반응과 낮은 지연을 필요로 하는 다양한 임베디드 실시간 제어 시스템에 완벽하게 적합합니다.

III. 시스템의 주요 매개 변수LIFCL-40-8BG256I핵심 하드웨어 리소스

크로스링크-NX 시리즈의 40K 로직 셀 계층의 플래그십 모델로서LIFCL-40-8BG256I는 비전 및 엣지 컴퓨팅 시나리오에 특별히 맞춘 균형 잡힌 하드웨어 리소스 구성을 갖추고 있습니다.자원 할당은 이미지 데이터 캐시 및 가벼운 AI 운영자 계산에 대한 핵심 요구 사항을 충족하는 향상된 저장 및 컴퓨팅 능력을 우선시합니다.견고하고 실용적인 핵심 하드웨어 사양이 칩은 프로그래밍 가능한 논리 단위들로 구성되어 있으며, 업계 최고 수준의 메모리/논리 비율로 논리 단위당 최대 170비트를 갖습니다.거대한 칩 메모리 리소스는 효율적으로 AI 추론을 위한 이미지 프레임 데이터와 중간 매개 변수를 캐시할 수 있습니다., 외부 메모리 칩에 대한 빈번한 액세스의 필요성을 제거합니다. 이것은 데이터 전송 지연 시간을 크게 줄이고 전반적인 컴퓨팅 효율성을 향상시킵니다.

의LIFCL-40-8BG256I고성능 DSP 처리 모듈을 전용으로 통합하여 가벼운 가장자리 AI 추론, 이미지 필터링 및 노이즈 감축과 같은 컴퓨팅 요구 사항에 특별히 최적화되었습니다.시각 데이터 종전 연산그것은 효율적으로 작은 신경 네트워크 모델의 배포, 실시간 이미지 사전 처리 및 멀티 채널 데이터의 병렬 처리 지원합니다.이중 저장 구조는 칩 내 임베디드 블록 RAM (EBR) 와 분산 RAM을 통합합니다., 대용량 데이터 캐시의 필요성과 작은 데이터 세트에 대한 고속, 실시간 읽기/쓰기 작업의 요구에 균형을 맞추고,그리고 다양한 수준의 데이터 처리 스케줄링 논리와 호환됩니다.이 장치는 정확한 전력 소비 제어와 함께 1.05V의 안정적인 핵심 작동 전압을 유지합니다. 그것은 표준 산업 온도 범위 내에서 작동합니다.0°C에서 +85°C까지의 환경에서는 단속이나 시스템 충돌과 같은 문제없이 장기간 지속적이고 안정적인 작동을 보장합니다., 24시간 연속 작동을 요구하는 산업 및 보안 장비에 적합합니다. 깔끔하고 합리적인 핀 레이아웃과 함께 CABGA256 표면 장착 패키지를 갖추고 있습니다.그것은 콤팩트 PCB 라우팅의 필요와 주변 확장 기능을 균형 잡습니다., 그것은 컴팩트 단말기 하드웨어 회로 설계에 적합합니다.

4.LIFCL-40-8BG256I고속 하드 코어 인터페이스 및 주변 장치 호환성

LIFCL-40-8BG256I의 특징은 풍부한 고유 고속 하드 코어 전용 인터페이스의 통합에 있습니다.이것은 소프트 코어 인터페이스를 구축하기 위해 추가 프로그래밍 가능한 논리 자원을 할당 할 필요가 없인터페이스는 안정적인 데이터 속도, 강력한 간섭 저항성 및 극히 낮은 대기 시간을 제공합니다.다양한 고화질 시각 전송 및 고속 장치 상호 연결 시나리오에 완벽하게 적합합니다.이 칩은 두 개의 하드 와이어 된 4 채널 MIPI D-PHY 트랜시버를 포함하고 있으며 단일 채널 데이터 속도는 최대 2.5 Gbps이며 PHY 당 최대 총 대역폭은 10 Gbps입니다.그것은 MIPI CSI-2 카메라 입력 인터페이스와 MIPI 디스플레이 출력 인터페이스와 완전히 호환됩니다., 고화질 산업 카메라, 차량 내 이미지 모듈 및 컴팩트 고화질 디스플레이에 직접 연결할 수 있습니다.추가 인터페이스 칩의 필요 없이 초고속 이미지 데이터 전송을 촉진.

의LIFCL-40-8BG256I또한 고속 PCIe Gen2 하드 코어 인터페이스를 통합하여 5 Gbps의 데이터 전송 속도를 지원합니다. 이것은 FPGA와 호스트 프로세서, 호스트 컴퓨터,그리고 다양한 고속 주변 장치, 데이터 업링크 전송, 장치 명령 상호 작용 및 시스템 확장 및 상호 연결에 대한 요구 사항을 충족합니다.프로그래밍 가능한 일반용 I/O 인터페이스는 최대 1의 데이터 전송 속도를 지원합니다..5Gbps이며, LVDS, subLVDS, OpenLDI 및 SGMII를 포함한 다양한 주류 차차 신호 및 산업 통신 프로토콜과 내셔널 호환성다양한 저속 및 중속 주변 센서에 유연하게 적응할 수 있도록, 통신 모듈 및 제어 구성 요소. 외부 메모리 인터페이스는 1066Mbps DDR3 고속 메모리 연결을 지원합니다.고해상도 이미지 처리 및 복잡한 인공지능 모델 추론의 임시 데이터 저장 요구 사항을 충족시키기 위해 대용량 외부 캐시의 확장을 가능하게 하는 것포괄적 인 인터페이스 구성은 추가 외부 인터페이스 변환 칩의 필요성을 제거합니다.전체 하드웨어 비용과 PCB 공간 요구 사항을 줄이는 동시에 단말기 하드웨어 회로 설계를 크게 단순화합니다..

(V) 주요 차별화된 경쟁 장점LIFCL-40-8BG256I제품

시장에서 같은 클래스의 경쟁 FPGA 제품과 비교하면 LIFCL-40-8BG256I CrossLink-NX FPGA는 여러 가지 대체 할 수없는 핵심 경쟁 이점을 가지고 있습니다. 첫째,그것은 매우 낮은 전력 소비와 컴팩트한 형태 요소를 결합합니다.28nm FD-SOI 프로세스와 최적화된 아키텍처를 활용하여, 칩의 전체 전력 소비는 동등한 논리 규모의 전통적인 FPGAs보다 현저히 낮습니다.콤팩트 CABGA256 패키지와 함께, 하드웨어 발자국은 컴팩트하여 휴대용 장치와 같은 엄격한 전력 및 공간 제약이있는 응용 프로그램에 적합합니다.소형 산업용 터미널 및 차량 내장 시스템동등한 기능을 가진 경쟁 장치에 비해 전체 크기는 10배 이상 감소합니다. 둘째, 시각 및 AI 시나리오에 대한 전문 최적화가 있습니다.초고속 메모리/논리 비율, 전용 DSP 처리 장치와 결합하여 특히 가장자리 AI 추론 및 시각 이미지 처리를 가속화합니다. 이것은 높은 컴퓨팅 활용과 낮은 지연을 제공합니다.복잡한 알고리즘 최적화를 필요로 하지 않고 가벼운 지능형 컴퓨팅 요구사항을 가능하게 하는.

셋째, 높은 신뢰성과 환경 적응력을 제공합니다.전자기 간섭과 열순환에 대한 뛰어난 저항성을 제공하면서산업용 폭 넓은 온도 범위에 강한 적응력을 가지고, 그것은 요구 산업 자동화, 야외 보안,그리고 자동차 환경넷째, 개발은 편리하고 반복은 유연합니다. 라티스는 개발 소프트웨어 도구의 포괄적인 제품군과 참조 디자인 예의 풍부함을 제공합니다.인터페이스 구성의 빠른 완료를 지원합니다., 논리 개발 및 알고리즘 배포. FPGA의 프로그래밍 가능성은 후기 단계에서 제품 기능의 빠른 반복과 업그레이드를 가능하게합니다.프로토콜 업그레이드 및 시나리오별 최적화가 하드웨어를 교체하지 않고 수용 될 수 있습니다., 제품 연구 개발 주기를 크게 줄이고 후속 업그레이드 및 수정 비용을 줄입니다.다양한 장치에 대한 빠른 부팅 및 실시간 응답 요구 사항을 충족합니다., 칩 구성 지연이 장비의 전체 운영 시점에 영향을 미치지 않도록 보장합니다.

6주요 전형적인 응용 시나리오LIFCL-40-8BG256I

낮은 전력 소모, 컴팩트한 크기, 강력한 인터페이스 적응력, 높은 안정성 및 가벼운 AI 컴퓨팅 기능 덕분에LIFCL-40-8BG256I CrossLink-NX FPGA는 여러 산업 분야에서 내장 스마트 단말기의 핵심 응용 프로그램에서 널리 채택되었습니다.임베디드 비전 및 이미지 분야에서 산업 고화질 카메라의 이미지 사전 처리 칩, 컴팩트 보안 감시 카메라의 신호 처리 코어,또는 차량 내의 운전자 보조 시스템에 대한 시각 인식 단위, 이미지 디노이징, 이미지 강화, 이미지 크림 및 스케일링, 멀티 카메라 신호의 집계 및 분할과 같은 기본적인 처리 작업을 수행합니다.가벼운 가장자리 AI 추론 분야에서, 산업용 시각적 결함 감지, 보안 인체 인형 인식 및 차량 내 도로 상태 인식과 같은 가벼운 AI 시나리오에 적합합니다.작은 convolutional 신경 네트워크 모델을 배포함으로써, 그것은 엣지에서 실시간 지능 분석을 가능하게 하며, 클라우드 컴퓨팅 전력이 필요하지 않으며, 낮은 지연으로 지역적으로 추론과 의사결정을 완료합니다.

고속 인터페이스 브리딩 및 신호 변환 분야에서LIFCL-40-8BG256IMIPI, PCIe, LVDS 및 이더넷과 같은 서로 다른 프로토콜 인터페이스 사이의 신호 상호 연결, 데이터 집계 및 배포를 가능하게 합니다.그것은 부합되지 않은 인터페이스 프로토콜과 다양한 주변 장치와 호스트 칩 사이의 호환되지 않는 전송 속도와 관련된 산업의 문제점을 해결합니다., 시스템 내의 이질적인 데이터 교환을 위한 핵심 교량 역할을 합니다.소규모 산업 자동화 제어 터미널과 호환됩니다., 지능형 센서 데이터 획득 모듈 및 산업 장비의 실시간 모션 제어 장치, 센서 데이터 획득, 논리적 작업,장비 및 산업 통신 상호 작용의 실시간 시작/정지 제어또한, 휴대용 스마트 IoT 터미널과 같은 프로그래밍 가능한, 저전력, 컴팩트하고 매우 신뢰할 수있는 내장 지능형 하드웨어를 필요로하는 다양한 시나리오에 적용 할 수 있습니다.소형 의료 영상 주변 장치 및 소비자 전자제품의 스마트 디스플레이 제어.