随着5G、物联网、人工智能等前沿技术的快速发展,被称为“万能”芯片的现场可编程门阵列(FPGA)因其可编程特性,用户可以通过软件重新配置芯片内部的资源实现不同功能,满足不同场景的应用需求,在数据处理、信号处理、硬件加速等领域展现出巨大的潜力和应用前景,推动了多个行业的数字化转型。
根据Frost & Sullivan的预测,全球FPGA市场规模预计将在2025年超过125亿美元,而全球FPGA市场目前主要由美国三大巨头Xilinx(被AMD收购)、Altera(被Intel收购)、Lattice(莱迪思)主导,他们共占据超过80%的市场份额。
其中,莱迪思把主要产品放到中低端市场,实现了低功耗FPGA出货量全球第一,产品广泛应用于通信、工业、消费电子、汽车和医疗等多个领域。
据悉,莱迪思的FPGA产品在低功耗、高性能互联和安全性方面具有显著优势,例如,Nexus 2平台的功耗仅为竞品的1/3,支持高速MIPI D-PHY接口和16Gbps的SERDES互联。此外,莱迪思还更新了安全算法,以应对后量子时代的威胁。
在最新的开发者大会上,莱迪思展示了其FPGA产品在广泛市场中的应用及未来发展的宏伟蓝图。
据莱迪思亚太地区应用工程高级总监谢征帆介绍,随着莱迪思FPGA技术的广泛应用和产品差异化的推进,全球已有超过1万客户选择使用莱迪思的FPGA产品,部署的许可证数量也已超过3.5万。
谢征帆:“从现在到今后的4到6年,FPGA在这个市场上由于灵活性和可编程,增长的速度会高于整个半导体市场,我们公司跟整个FPGA相比预测还会有更快的增长。”
谢征帆指出,莱迪思增长速度更快的主要驱动因素包括网络边缘AI、网络安全和传感器接口的适配。
在网络边缘AI领域,莱迪思专注于AI推理,旨在将莱迪思的芯片最佳适配到边缘端的AI芯片。同时,莱迪思的芯片在数据中心的AI应用中也发挥着重要作用,包括作为AI服务器平台管理系统,实现平台管理功能,以及在网络安全方面,莱迪思的芯片将成为开发和部署的重点。
随着后量子计算等新算法的演进,莱迪思的芯片需要适应这些变化,特别是在接口转换和传感器应用方面,这可能会对接口带宽提出更高要求。因此,莱迪思致力于提供针对不同传感器接口的适配方案,并提升带宽性能。
在机器人和仿真机器人领域,莱迪思的芯片也发挥着重要作用,从传统的马达控制到与AI相关的应用,莱迪思的芯片都在其中扮演着关键角色。此外,随着新能源汽车的发展,莱迪思的FPGA产品在汽车电子领域也迎来了新的机会。
谢征帆强调,莱迪思的芯片以其最小尺寸、最低功耗、情境感知网络边缘AI、最强安全性和易于使用等特性而受到客户的青睐。这些特点包括对小尺寸的需求、低功耗以适应电池供电的产品、运行时降低系统功耗、数据加密保护和边缘AI的开发。
据介绍,莱迪思的创新驱动力集中在三个关键点:边缘AI、传感器到云端的管道以及数据传输的安全性。
谢征帆:“首先,边缘AI能为我们的产品提供智能的特性。第二是传感器到云端的管道,我们需要提供丰富的互联的功能,这不仅仅是包括互联的接口的标准,同时也包括接口里面所能提供的带宽,也需要不停地提升。同时,整个数据的传输要保证有安全的环境,使得整个数据网络是有非常强的弹性的,能抵御黑客的攻击包括受攻击之后自动恢复的性能,都需要对软件提出挑战。所以我们的创新驱动力就是从这三个点会集中展开。”
进一步巩固其在低功耗FPGA领域的领先地位,莱迪思在2024年开发者大会上推出全新硬件和软件解决方案,包括Nexus 2小型FPGA平台和中端FPGA器件Avan 30、Avant 50,以及莱迪思设计软件工具和应用解决方案集合的全新版本。
谢征帆介绍说,目前莱迪思的FPGA产品主要分为两个大的赛道,一是以Nexus平台为代表的小型FPGA,主要围绕逻辑单元在200K以下的小型FPGA;另一个是以Avant平台为代表的中端FPGA,覆盖逻辑单元在300K到700K左右的产品。
而莱迪思此次发布的新品则分别是针对其小型和中端FPGA产品组合的补充更新。
其中,在小型FPGA方面,莱迪思推出了最新一代小型FPGA平台——Nexus 2,该平台不仅提供了包括软件支持在内的全面解决方案,还特别推出了Certus-N2系列,该系列已经向客户提供了样片,并得到了市场上的积极响应。
在中端FPGA方面,莱迪思新推出了Avant平台上的两款新器件Avant 30和Avant 50两款中端FPGA器件,分别针对300K和500K逻辑单元的市场,具有低功耗和高性能的特点。
同时,在新的硬件产品基础上,莱迪思也带来了设计软件工具和应用解决方案集合的全新版本。
这些解决方案包括Lattice Automate™、Lattice Drive、Lattice mVision™和Lattice sensAI™,分别针对工厂自动化、先进自适应汽车设计、嵌入式视觉和AI应用领域。
在软件方面,莱迪思公司推出了FPGA开发工具Lattice Radiant和嵌入式开发工具Lattice Propel,进一步增强了其产品线的竞争力。
据谢征帆介绍,Avant平台作为公司的领先中型FPGA平台,与竞争对手相比,在功耗、带宽和芯片封装尺寸方面具有显著优势,分别降低了2.5倍的功耗,提升了2倍的带宽,并将芯片尺寸缩小了6倍。
谢征帆:“公司在Avant平台上推出的两款新密度产品,以及对small FPGA即Nexus Platform的更新,都是基于客户反馈和市场需求的结果。”
在当前激烈的市场竞争中,莱迪思也正面临多重挑战。谢征帆指出,当前行业的主要挑战在于客户需求的创新性。
面对FPGA领域的激烈竞争,莱迪思强调产品开发的创新性,旨在通过Nexus 2平台和Avant平台的产品系列,实现在功耗、安全性以及嵌入式系统解决方案等方面的差异化竞争。
在人工智能领域,谢征帆表示,尽管AI在公司财报中不会单独列出,但莱迪思的Lattice SensAI解决方案已推出多年,并在客户端AI领域取得了显著成果。公司未来将继续在客户端AI领域推出新方案,并探索AI在汽车和工业等垂直领域的应用。
尽管2024年汽车半导体市场整体表现不佳,谢征帆对2025年的市场预期保持乐观。他提到,莱迪思有足够的耐心与合作伙伴在汽车领域深耕,并预计在2024年推出5到6款针对汽车应用的新方案。
此外,莱迪思对通信市场的增长持谨慎态度,但对于计算业务市场,莱迪思计划在新的细分市场中拓展,以增加市场份额。
在工业市场方面,莱迪思的预期较为乐观,谢征帆表示谢征帆在中国拥有众多客户,并视工业市场为收入增长的主要驱动力。
此外,谢征帆指出公司目前的重点产品包括小型FPGA平台Nexus和中型FPGA平台Avant。Nexus 2平台的推出是莱迪思在中低端市场的重要布局,它继承了低功耗的优势,并在性能和安全性上实现了显著提升。
谢征帆透露,莱迪思半导体在未来的3到5年内将继续专注于中低端FPGA市场,但随着技术的进步和应用需求的增加,莱迪思计划推出更高密度、更大规模的FPGA产品,以满足更多复杂应用场景的需求。