全新低功耗中端Avant FPGA平臺(tái)的面世，不但意味著萊迪思邁入了中端FPGA供應(yīng)商的行列，還打開(kāi)了一扇通往30億美元增量市場(chǎng)的新大門。
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與此前的產(chǎn)品相比，主要面向通信、計(jì)算、工業(yè)和汽車等領(lǐng)域的Avant平臺(tái)在性能和硬件資源方面得到了進(jìn)一步的強(qiáng)化，例如邏輯單元容量達(dá)到了500K，相比以往100K-150K的配置，提升了5倍；帶寬提升了10倍，計(jì)算性能提升30倍。
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“低功耗”、“先進(jìn)的互聯(lián)”和“優(yōu)化的計(jì)算”是該平臺(tái)的三大核心特點(diǎn)，其關(guān)鍵的架構(gòu)亮點(diǎn)包括25G SERDES和并行I/O標(biāo)準(zhǔn)，可滿足各種接口的需求，支持各類外部存儲(chǔ)器接口，包括DDR4、DDR5和LPDDR4以及傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，與同類競(jìng)品器件相比，封裝尺寸減小多達(dá)6倍，可實(shí)現(xiàn)高效的小尺寸系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
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與現(xiàn)有的中端FPGA相比，得益于專為低功耗設(shè)計(jì)的可編程結(jié)構(gòu)、功耗優(yōu)化的嵌入式存儲(chǔ)器和DSP、低功耗高性能SERDES與I/O設(shè)計(jì)、內(nèi)置協(xié)議邏輯等全方位優(yōu)化措施，Avant系列產(chǎn)品的功耗比同類競(jìng)品器件低2.5倍，可幫助系統(tǒng)和應(yīng)用工程師大幅提高功耗和散熱設(shè)計(jì)的效率、降低運(yùn)營(yíng)成本、增強(qiáng)可靠性。
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SERDES互聯(lián)方面，與同類競(jìng)品器件相比，性能最高提升2倍，可提供更高的帶寬并減少SERDES鏈路，降低系統(tǒng)成本及尺寸。目前，Avant最大能夠支持25G SERDES，而以往萊迪思產(chǎn)品所能達(dá)到的SERDES最高速率是16G，此外，PCIe接口支持也升級(jí)到了Gen 4 x8，內(nèi)存支持則從LPDDR4擴(kuò)展到DDR5。 ?
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“優(yōu)化的計(jì)算”包含兩個(gè)部分：一是瞄準(zhǔn)AI推理應(yīng)用，對(duì)片上計(jì)算單元中的DSP和嵌入式存儲(chǔ)分布分別進(jìn)行了強(qiáng)化和優(yōu)化，更有利于邊緣計(jì)算；二是增加了安全引擎，并優(yōu)化、加強(qiáng)了加密算法。
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之所以要在已有的Nexus平臺(tái)基礎(chǔ)上推出Avant平臺(tái)，是因?yàn)楸M管過(guò)去3年來(lái)，客戶十分認(rèn)可萊迪思在低功耗FPGA領(lǐng)域做出的種種創(chuàng)新，但在與他們的交流過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)如今的企業(yè)仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)：快速變化的技術(shù)環(huán)境、對(duì)互連和智能似乎無(wú)止盡的需求、以及網(wǎng)絡(luò)邊緣數(shù)據(jù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員和開(kāi)發(fā)人員比以往任何時(shí)候都更需要高效靈活的處理解決方案來(lái)滿足這種加速的創(chuàng)新需求。
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另一方面，現(xiàn)在的行業(yè)市場(chǎng)要求越來(lái)越多、越來(lái)越細(xì)致化，要求FPGA能夠根據(jù)客戶需求做定制，或是提供更好的解決行業(yè)痛點(diǎn)的方案。因此，如何走出傳統(tǒng)通用型應(yīng)用市場(chǎng)，針對(duì)行業(yè)差異性、區(qū)分度，提供更適合每個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，這是FPGA新的發(fā)展機(jī)會(huì)，也是新的挑戰(zhàn)。
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工業(yè)攝像頭就是很好的應(yīng)用案例之一。眾所周知，工業(yè)攝像頭體積小，散熱條件不佳，但對(duì)帶寬要求卻是越來(lái)越高，屬于典型的“既需要一定的性能，又要求低功耗，最好是不要發(fā)熱?！鳖悜?yīng)用。Avant在這種場(chǎng)景下就非常有價(jià)值——由于減少了熱管理相關(guān)的電路設(shè)計(jì)，低功耗本身的特性帶來(lái)了總成本的降低。
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而在汽車應(yīng)用中，Avant系列DSP資源更多，處理帶寬更高，能夠擴(kuò)展相關(guān)產(chǎn)品在ADAS包括MDC方面的應(yīng)用。同時(shí)在顯示方面也有更強(qiáng)的處理能力，比如現(xiàn)在市場(chǎng)熱點(diǎn)之一的區(qū)域調(diào)光(local dimming)等。此外，Avant的低功耗特性就意味著對(duì)環(huán)境溫度的容忍度會(huì)大幅提高，令設(shè)計(jì)有更好的安全性和可靠性。
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首款基于Avant平臺(tái)的器件Avant-E FPGA則可用作網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備的AI引擎，可以在現(xiàn)場(chǎng)重新編程，幫助系統(tǒng)架構(gòu)師更好地跟上AI創(chuàng)新的步伐，這些優(yōu)勢(shì)是其他處理方案(如ASIC)難以實(shí)現(xiàn)的。Avant-E FPGA架構(gòu)中的分布式資源與現(xiàn)代AI ASIC的架構(gòu)類似，因此能夠以較低的工作頻率并行處理數(shù)據(jù)。與同類競(jìng)品器件相比，Avant-E FPGA的功耗降低2.5倍之多。
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總體而言，F(xiàn)PGA市場(chǎng)在過(guò)去幾年經(jīng)歷了快速增長(zhǎng)。2021-2027年，該市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以12%的年復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)成長(zhǎng)，并達(dá)到130億美元的規(guī)模。而中國(guó)市場(chǎng)的增速則會(huì)更快，預(yù)計(jì)未來(lái)5年的增長(zhǎng)率將保持在18%左右。得益于Avant FPGA平臺(tái)，萊迪思將有望在汽車和工業(yè)等傳統(tǒng)非FPGA應(yīng)用領(lǐng)域中創(chuàng)造新的機(jī)會(huì)。