会社ブログについて Lattice LIFCL-40-8BG256I CrossLink -NX フィールドプログラマブルゲートアレイ

シェンzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. レーティス供給・リサイクルLIFCL-40-8BG256ICrossLink-NX Field-Programmable Gate Array (FPGA) チップ

I. 概要LIFCL-40-8BG256I主要な製品位置付け

LIFCL-40-8BG256Iは,Lattice SemiconductorのCrossLink-NXシリーズ内のコアの中央レンジフィールドプログラム可能なゲートアレイ (FPGA) デバイスである.Latticeの独占NexusTM先進FPGAプラットフォームの上に構築された.,組み込み視覚信号処理,軽量なエッジAI推論,高速異質なインターフェースブリッジ,そしてコンパクトなインダストリアル・スマートコントロールこの装置は4つの主要な要件を正確にバランスできます:低電力操作,コンパクトなパッケージ,高性能信号相互作用,柔軟なプログラム可能性.伝統的な汎用FPGAと関連した業界における痛みを効果的に解決します.専用ASICチップに伴う柔軟性の欠如と高い繰り返しのコスト.工業用品として高温FPGA製品として,LIFCL-40-8BG256Iの後記は,要求の高い産業用作業環境への適性を明確に示しています.BG256は,コンパクトなCABGA256表面マウントパッケージを表します.広範囲にわたる論理リソース,高速なハードコアインターフェイス,メモリユニットを PCB レイアウトスペースに統合する.エッジベースの組み込みビジョンデバイスのための優先されたコアプログラム可能な制御チップです産業用スマートセンシング端末,車載補助元器具,コンパクトなセキュリティイメージングシステム,軽量なエッジAIモジュール.

についてLIFCL-40-8BG256I基礎的な建築と基礎的な製造プロセス

LIFCL-40-8BG256I CrossLink-NX FPGAは,業界をリードする28nm FD-SOI (Fully Depleted Silicon-on-Insulator) 製造プロセスを利用している.同じノードと競合する同じクラスのFPGA製品との比較ではFD-SOI プロセスは,プログラム可能なフィードバックバイアス制御技術を含んでいます.チップの性能レベルと電力消費の限界値を,エンドデバイスの実際の動作シナリオに応じて柔軟かつ正確に調整できるようにするこれは,スタンバイモードで超低電源操作の両方をサポートし,高速信号処理およびAI推論操作中に高性能バーストの需要を満たします.同じ仕様の伝統的なFPGAsと比較して業界トップのエネルギー効率を上げることで,全体的な電力消費量を最大75%削減できます.

についてLIFCL-40-8BG256INexusTM最適化された FPGAネイティブアーキテクチャをベースに,このチップは冗長な論理回路のレイアウトを大幅に簡素化し,論理セルの相互接続トポロジーを最適化します.メモリモジュールとDSP処理ユニットこれは,コンパクトな端末設計に対応するために,チップの物理的なサイズを効果的に削減するだけでなく,デバイスのソフトエラー率を100倍も削減します.特殊な電磁気干渉抵抗と 長期的運用安定性があります, 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 applicationsさらに,このチップにはLatticeの独占のインスタントコンフィギュレーション技術が搭載されており,IOポートのコンフィギュレーションはわずか3ミリ秒で,全システムのコンフィギュレーションはわずか8ミリ秒で可能です.追加的な遅延なしで電源アップ時に即座に起動します, 急速な起動応答と低レイテンシー目覚めを必要とする様々な組み込みリアルタイム制御システムに最適です.

基本のパラメータLIFCL-40-8BG256I基本ハードウェアリソース

クロスリンク-NXシリーズの40Kロジックセル層の旗艦モデルとしてLIFCL-40-8BG256Iは,ビジョンおよびエッジコンピューティングシナリオに特化したバランスのとれたハードウェアリソース構成を備えています.資源配分は,画像データキャッシングと軽量AIオペレーター計算の基本的な要件を満たす,強化されたストレージとコンピューティング能力を優先します.堅牢で実用的なコアハードウェア仕様プログラム可能な論理ユニットも搭載され 論理ユニットあたり最大170ビットまでの 業界トップのメモリ対論理比率も搭載されています巨大なオンチップメモリリソースは,AI推論のための画像フレームデータと中間パラメータを効率的にキャッシュすることができます.外部メモリチップへの頻繁なアクセスをなくし,データ転送の遅延を大幅に削減し,全体的な計算効率を向上させる.

についてLIFCL-40-8BG256I高性能DSP処理モジュールの専用配列を組み込み,軽量端AI推論,画像フィルタリング,ノイズ削減などの計算要求に特化した最適化視覚データ収束操作小規模なニューラルネットワークモデル,リアルタイム画像事前処理,マルチチャネルデータの並行処理を効率的にサポートします.デュアルストレージアーキテクチャは,オンチップの組み込みブロックRAM (EBR) と分散RAMを統合している.大容量のデータキャッシュの必要性と,小さなデータセットの高速でリアルタイムで読み書きの操作の必要性をバランスする.異なるレベルでのデータ処理スケジューリング論理と互換性があります装置は,精密な電力消費制御で1.05Vの安定したコア動作電圧を維持します. 標準的な産業用温度範囲内で動作します.0°Cから+85°Cの環境で,低クロッキングやシステムクラッシュなどの問題なく,長期間にわたって継続的で安定した動作を保証する,24時間連続で動作する産業用およびセキュリティ用機器に適しています.CABGA256の表面マウントパッケージを搭載し,整然と合理的なピンレイアウトがあります.周辺拡張機能とコンパクトなPCBルーティングの必要性をバランスする細かい端末ハードウェア回路設計に適している.

4.LIFCL-40-8BG256I高速ハードコアインターフェイスと周辺機器互換性

LIFCL-40-8BG256Iの特徴は,ネイティブの高速ハードコア専用インターフェースの豊富な配列の統合にあります.ソフトコアインターフェイスを構築するために追加プログラム可能な論理リソースを割り当てる必要性を排除インターフェースは安定したデータレート,強い干渉耐性,非常に低遅延性を提供しています.高画質の視覚伝送と高速デバイス相互接続のシナリオの広い範囲に最適化このチップには,2つのハードワイヤ付き4チャネルMIPI D-PHYトランシーバーが組み込まれ,シングルチャネルデータレートは2.5Gbpsまで,ピーク総帯域幅はPHYあたり10Gbpsです.MIPI CSI-2 カメラ入力インターフェイスと MIPI ディスプレイ出力インターフェイスと完全に互換性があります高画質の産業用カメラ,車載画像モジュール,コンパクトな高画質ディスプレイへの直接接続を可能にします追加的なインターフェースチップを必要とせず,画像データの高速送信を容易にする.

についてLIFCL-40-8BG256Iまた,高速PCIe Gen2ハードコアインターフェイスを統合し,5 Gbpsのデータ転送速度をサポートします.これはFPGAとホストプロセッサ,ホストコンピュータ,そして様々な高速周辺機器,データアップリンク送信,デバイスコマンドインタラクション,システム拡張および相互接続の要件を満たす.プログラム可能な汎用 I/O インターフェイスは,最大 1 のデータ転送速度をサポート.5Gbpsで,LVDS,subLVDS,OpenLDIおよびSGMIIを含む様々な主流の差異信号および産業通信プロトコルとネイティブに互換性がある.低速および中速の周辺センサーの幅広い範囲に柔軟に適応できるようにする外部メモリインターフェイスは,1066Mbpsの高速DDR3メモリへの接続をサポートします.高解像度の画像処理や複雑なAIモデル推論の一時的なデータ保存要件を満たすために,容量の高い外部キャッシュの拡張を可能にするインターフェースのコンフィギュレーションは,追加の外部インターフェース変換チップの必要性を排除します.端末ハードウェア回路設計を大幅に簡素化し,全体的なハードウェアコストとPCBスペース要件を削減する.

V. 主要な差別化された競争優位性LIFCL-40-8BG256I製品

市場における同級の競合するFPGA製品と比較して,LIFCL-40-8BG256I CrossLink-NX FPGAは,複数の代替不可能な主要な競争優位性を持っています.超低電力消費とコンパクトな形状を組み合わせています28nm FD-SOI プロセスと最適化されたアーキテクチャを利用して,このチップの全体的な消費電力は,同等の論理スケールの伝統的な FPGA よりも大幅に低くなっています.コンパクトなCABGA256パッケージと組み合わせたハードウェアはコンパクトで,携帯デバイスなどの電力とスペースが限られているアプリケーションに適しています小型の工業用ターミナルと車載システム. 同等の機能を持つ競合デバイスと比較して,全体的なサイズは10倍以上削減されています.超高いメモリと論理の比率,専用のDSP処理ユニットと組み合わせて,特にエッジAI推論と視覚画像処理を加速します.これは高い計算利用率と低レイテンシーを提供します.複雑なアルゴリズム最適化を必要とせずに軽量なインテリジェントコンピューティング要件を可能にする.

FD-SOIプロセスは,ソフトエラー率を大幅に削減します.電気磁気干渉と熱循環に優れた抵抗性産業用級の広い温度範囲に強い適応性を持つため,要求の高い産業自動化,屋外セキュリティ,自動車環境. 第四に,開発は便利で,繰り返しは柔軟です.ラティスは,開発ソフトウェアツールの包括的なセットと,参考設計例の豊富な提供,インターフェースの構成を迅速に完了することをサポートするFPGA のプログラム可能な性質により,製品機能の急速な繰り返しとアップグレードが後期に可能になります.プロトコルアップグレードとシナリオ特有の最適化がハードウェアを交換することなく対応できる第5に,この装置は超高速な即時オン設定を備えています.異なるデバイスで迅速な起動とリアルタイム応答の要件を満たすチップの構成の遅延が機器の全体的な動作タイミングに影響しないようにします.

6標準的な応用シナリオLIFCL-40-8BG256I

低消費電力,コンパクトなサイズ, 強いインターフェース適応性,高い安定性,軽量なAIコンピューティング機能のおかげでLIFCL-40-8BG256I CrossLink-NX FPGAは,複数の産業における組み込みスマート端末のコアアプリケーションで広く採用されています.産業用高画質カメラのイメージプリプロセッシングチップ,コンパクトなセキュリティ監視カメラの信号処理コア,車両内のドライバーアシスタントシステムのための視覚認識ユニット画像のデノイジング,画像の強化,画像のカットとスケーリング,およびマルチカメラ信号の集積と分割などの基本的な処理タスクを実行します.軽量な AI 推論の分野では軽量なAIシナリオに適しており,産業用視覚障害検出,セキュリティの人形認識,車両内の簡単な道路状態認識などです.ニューラルネットワークモデルを展開することで端末でリアルタイムでインテリジェントな分析が可能で,クラウドコンピューティングの電力を必要とせず,低レイテンシーでローカルで推論と意思決定を行うことができます.

高速インターフェースブリッジと信号変換の分野では,LIFCL-40-8BG256IMIPI,PCIe,LVDS,Ethernetなどの異なるプロトコルインターフェース間の信号相互接続,データアゲージメント,および配分を可能にします.インターフェースプロトコルの不一致と様々な周辺機器とホストチップ間の互換性のない送信速度に関連する業界の痛みを解決しますシステム内の異質なデータ交換のためのコアブリッジとして機能します.小規模な産業自動化制御端末と互換性がある産業用機器のためのインテリジェントセンサーデータ収集モジュールとリアルタイムモーション制御ユニットで,センサーデータ収集,論理操作を可能にします.機器のリアルタイム起動/停止制御と産業通信の相互作用さらに,プログラム可能で低電力,コンパクトで信頼性の高いインテリジェントハードウェア,例えばポータブルスマートIoTターミナル,消費者電子機器における小型医療画像装置とスマートディスプレイ制御装置.