Американская компания Lattice Semiconductor, которую пару лет назад пытались купить китайцы, и чему помешал специальный указ Дональда Трампа, представила уникальные и первые на рынке по комбинации возможностей FPGA. Это программируемые матрицы для маломощных решений с высочайшей энергоэффективностью.
Это качество достигается за счёт 28-нм техпроцесса на пластинах с изолятором из полностью обеднённого кремния (FD-SOI, fully depleted silicon-on-insulator). Производством матриц занимается компания Samsung.
Технология FD-SOI решает два вопроса. Во-первых, снижаются паразитные токи утечки. Во-вторых, поскольку транзисторный канал очень небольшой (помечен оранжевым цветом на картинке выше), то так называемые мягкие ошибки оказывают меньше влияния на работу транзисторов. Это ошибки, вызванные бомбардировкой чипов высокоэнергетическими частицами. Например, из космоса. В исполнении матриц Lattice на FD-SOI уровень «мягких» ошибок снижен примерно на два порядка, что важно для использования матриц компании в транспортной и промышленной электронике.
Первой продукцией Lattice на пластинах FD-SOI стали ПЛИС CrossLink-NX (новая платформа Nexus). По сравнению с конкурирующими решениями энергопотребление CrossLink-NX на 25 % меньше без снижения производительности. Это свойство будет востребовано для создания на базе ПЛИС Lattice компактных решений для периферийных ИИ и самообучающихся платформ по управлению массивами датчиков и для видеонаблюдения.
Область использования матриц CrossLink-NX охватывает ПЛИС с числом логических ячеек от 10 тыс. до 200 тыс. В дальнейшем компания планирует расширить ассортимент FPGA-продукции на основе 28-нм FD-SOI-процесса Samsung, чему поможет продуманное масштабирование проекта.
Матрицы CrossLink-NX на платформе Nexus поставляются в двух версиях: с 17К логических программируемых вентилей и с 40К вентилями. Размер матрицы с вентилями на кристалле составляет всего 6 × 6 мм. Пропускная способность встроенного интерфейса MIPI достигает 2,5 Гбит/с. Подобные решения оптимальны для систем видеонаблюдения со встроенными блоками для обработки потокового видео. Кроме перепрограммируемых вентилей в состав ПЛИС входят также универсальные цифровые сигнальные процессоры.
Типичное потребление матриц CrossLink-NX при максимальной рабочей температуре 85 °C составляет около 35 мВт. Кроме видеонаблюдения новые матрицы Lattice будут использоваться для управления датчиками, обеспечения безопасности оборудования, инфраструктуры 5G и приложений промышленной автоматизации.
