http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-21 17:00:26 來源:電子工程專輯
為了向低密度PLD設計人員提供一個適用於大批量、成本敏感設計的“全功能PLD”,萊迪思半導體(Lattice)日前推出新的MachXO2 PLD係列。與上一代MachXO係列相比,MachXO2係列提供了3倍的邏輯密度、10倍的嵌入式存儲器,靜態功耗降低了100倍以上並減少了高達30%的成本,其待機功耗可以低至19uW。嵌入式閃存技術采用低功耗65nm工藝,低密度可編程器件應用中的一些常用功能,如用戶閃存(UFM)、I2C、SPI和定時器計數器已固化在MachXO2器件中,能夠節省多達600個查找表(LUT)。
由於擁有這些功能,MachXO2也將產品定位在麵向成本/功耗敏感的高性能應用,包括麵向係統級的電信基礎設施、計算、高端工業、高端醫療;以及針對消費領域的智能手機、全球定位係統、移動計算、數碼相機和遊戲機/玩具。
Lattice負責市場業務的副總裁Douglas Hunter表示,自己領導的這家公司正在推動中端和低密度FPGA市場的發展,PLD器件將在上述領域大有作為。“過去兩年中,Altera在CPLD市場的份額從43%降為39%;Xilinx則從27%下降到25%,而Lattice的份額卻從30%上升到至36%。事實上,我們在低密度市場能做的還有很多。”
不同的應用對於FPGA的性能和密度需求不同。超高密度FPGA支持大容量應用,對於那些要求高性能和密度的場合,如ASIC仿真、100G光網絡路由器而言是最好的選擇;中端產品追求功耗、性能和成本的平衡,適用於無線接口、安防和監控等應用;低密度FPGA則更看重成本和使用的便捷性。

Lattice公司副總裁Douglas Hunter
Altera和Xilinx看起來比Lattice顯得更快一步,但Hunter仍然堅持認為Lattice在中端和低密度市場上占據著優勢。“工gong藝yi上shang的de領ling先xian並bing不bu一yi定ding意yi味wei著zhe在zai功gong耗hao方fang麵mian就jiu具ju備bei同tong樣yang的de優you勢shi,關guan鍵jian取qu決jue於yu架jia構gou設she計ji。因yin此ci,單dan純chun通tong過guo采cai用yong新xin的de工gong藝yi降jiang低di功gong耗hao的de效xiao果guo不bu會hui太tai大da。”
該公司高級產品市場經理Shantanu Dhavale對此解釋說,對於係統設計而言,客戶往往追求大量且低成本的I/O和可靠性設計,並通過功能整合減少電路板麵積。因此,Lattice在MachXO2中專門設計了三重交錯I/O,以及不對稱的Banking機製,希望最大限度的提高I/O使用率。“通常來說,我們提供的I/O是3.3V的。如果采用對稱式I/O布局,在和2.5V、2.8V進行接口時,就不能充分利用所有的I/O。”此外,MachXO2還采用了兩層、四層的BGA封裝,以期最大限度降低每個I/O的成本。
Shantanu Dhavale在接受記者采訪時還同時強調了MachXO2在升級和安全方麵所具備的優勢。例如,通過采用Transparent Field Reconfiguration(TransFR)技術,工程師無論在現場,或是遠程,都無需終止係統運行就可進行邏輯升級工作;而諸如雙啟動(Dual Boot)這樣的功能,則可確保在被動文件下載時如果出現問題,係統可自動檢測;同時,為了最大限度保證安全,MachXO2內還預設了64Bit ID以便追蹤,並支持一次性編程(OTP,One-Time-Programmable)模式。
Lattice的低密度FPGA建jian立li在zai非fei易yi失shi性xing閃shan存cun技ji術shu基ji礎chu之zhi上shang。通tong過guo將jiang閃shan存cun集ji成cheng進jin芯xin片pian內nei部bu,並bing同tong時shi采cai用yong片pian上shang穩wen壓ya器qi和he振zhen蕩dang器qi,與yu采cai用yong外wai部bu閃shan存cun的de方fang案an相xiang比bi,這zhe種zhong單dan芯xin片pian方fang案an不bu僅jin具ju有you節jie省sheng成cheng本ben和he芯xin片pian麵mian積ji的de優you勢shi,還hai能neng夠gou帶dai來lai瞬shun間jian上shang電dian的de好hao處chu,使shi芯xin片pian能neng夠gou及ji時shi上shang電dian運yun行xing複fu位wei、電源管理等功能。在安全性方麵也有更好的保證。
目前,MachXO2係列提供了三種靈活選擇。MachXO2 ZE器件擁有256到7K查找表,工作電源電壓標稱值為1.2V,支持高達60MHz的係統性能。可提供低至19uW的功耗,專為成本敏感、低功耗的消費類應用設計而優化,如智能電話、GPS和PDA等;MachXO2 HC器件擁有256到7K查找表,工作電源電壓標稱值為3.3V或2.5V,並支持高達150MHz的係統性能。提供多達335個用戶IO和設計解決方案(瞬時上電、非易失性、輸入遲滯和單芯片),支持電信基礎設施、計算、工業和醫療設備等應用;MachXO2 HE器件擁有2K到7K查找表,工作電源電壓標稱值為1.2V,並支持高達150MHz的係統性能,適用於功耗敏感的係統應用。
為了加速開發時間,用戶可免費從Lattice網站上下載Lattice Diamond v1.1軟件進行MachXO2器件設計。現有ispLEVER軟件的用戶則可以選擇使用免費的ispLEVER v8.1 SP1 Starter軟件,並安裝控製包進行設計。此外,該公司還免費提供20多個使用MachXO2器件的參考設計和兩種開發套件,以加快對MarchXO2器件的評估。
市場需求的快速回升和供貨緊張狀況導致所有的PLD供應商都實現了營收的快速增長,業內平均增長率高達40-42%。不過,Hunter強調說,“我們的表現更為出色,今年營收增長率預計可達到54.6%。這主要歸功於中等密度FPGA市場的顯著增幅,以及MachXO2在消費電子市場贏得了更大的份額。” 他同時透露說,“中國已成為Lattice最重要的市場,我們70%的出貨量付運到中國,來自中國的Design-In項目數也占到了45%。”

XO2結構框圖