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  • Lattice USB 3.0 视频桥接解决方案

    Lattice USB 3.0 视频桥接解决方案

      LatTIce USB 3.0视频桥接开发套件是由Mikroprojekt设计,采用了LatTIce ECP3TMFPGA系列,是一款可立即投产的高清视频捕捉和转换系统。结合LatTIce的“视频-USB3”桥接参考设计以及 Mikroprojekt的USB 3.0 UVC视频类固件,该套件开箱即用,可方便地在带有USB 3.0的Windows、MacOS或Linux操作系统上进行演示。开发板可作为标准的视频捕捉设备与任何商业或开源的软件一起使用。   该解决方案基于LatTIce ECP3,支持高速接收视频与音频数据,并打包成USB 3.0 UVC和UAC数据帧,无需使用外部存储器缓存。Cypress EZ-USB FX3 USB 3.0接口提供5GB的视频流连接至主机USB端口。Analog Devices ADV7611提供HDMI 1.4a捕捉功能(带有可选的HDCP解码),Lattice三速SDI PHY可通过LatticeECP3 SERDES接口接收专业音频和视频信号。扩展连接器允许摄像机或传感器通过MIPI CSI-2或SubLVDS差分线路互连,迅速将开发板转换成适用于工业视觉应用的USB 3.0高清摄像机。   该套件向专业视频设备制造商提供了可立即投产的USB 3.0视频捕捉和转换系统解决方案,可快速进行评估和样机开发。套件内包含用户可用的原理图和布局文件,可实现简单的定制。   重要特性和优势   1.可立即投产的USB 3.0视频桥接参考设计   2.通过USB 3.0传送1080p 60 fps视频流   3.HDMI 1.4a音频和视频捕捉   4.SD-、HD-、3G-SDI音频和视频捕捉   5.支持通过外部MIPI CSI-2、SubLVDS或并行传感器捕捉视频   6.参考设计提供快速的USB 3.0 UVC和UAC数据打包可在多种标准平台(Windows、MacOS、Linux)上即   7.插即用的视频捕捉设备可用的完整参考设计、原理图和相关文档   硬件特性如下图:   Lattice ECP3的FPGA解决方案框图:   目标应用   图像采集卡   DVR、转码系统   视频编辑系统   监控   工业视频系统   机器视觉   USB 3.0摄像机

    时间:2020-09-01 关键词: 3.0 lattice USB 机器视觉

  • 机器视觉技术原理解析及解决方案集锦

    机器视觉技术原理解析及解决方案集锦

      机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分 CMOS 和CCD 两种)将被摄取目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。     食品行业机器视觉系统   概述   机器视觉(Machine vision)   机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合,常用机器视觉来替代人工视觉;同时在大批量工业生产过程中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息,而且易于自动处理,也易于同设计信息以及加工控制信息集成,因此,在现代自动化生产过程中,人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。   基本构造   一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头、 相机(包括CCD 相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯 / 输入输出单元等。   系统可再分为:主端电脑(Host Computer)、影像撷取卡(Frame Grabber)与影像处理器、影像摄影机、CCT镜头、显微镜头、照明设备、Halogen光源、LED光源、高周波萤光灯源、闪光灯源、其他特殊光源、影像显示器、LC机构及控制系统、PLC、PC-Base控制器、精密桌台、伺服运动机台。   工作原理   机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测 的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格 / 不合格、有 / 无等,实现自动识别功能。   工作原理图   机器视觉系统的典型结构   照明   照明是影响机器视觉系统输入的重要因素,它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定,是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面,环境光有可能影响图像的质量,所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。照明系统按其照射方法可分为:背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中,背向照明是被测物放在光源和摄像机之间,它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧,这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们产生的畸变,解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上,摄像机拍摄要求与光源同步。   镜头   FOV(Field Of Vision)=所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM(零件测量公差比)镜头选择应注意:①焦距②目标高度 ③影像高度 ④放大倍数 ⑤影像至目标的距离 ⑥中心点 /节点 ⑦畸变   相机   按照不同标准可分为:标准分辨率数字相机和模拟相机等。要根据不同的实际应用场合选不同的相机和高分辨率相机:线扫描CCD和面阵CCD;单色相机和彩色相机。   图像采集卡   图像采集卡只是完整的机器视觉系统的一个部件,但是它扮演一个非常重要的角色。图像采集卡直接决定了摄像头的接口:黑白、彩色、模拟、数字等等。   比较典型的是PCI或AGP兼容的捕获卡,可以将图像迅速地传送到计算机存储器进行处理。有些采集卡有内置的多路开关。例如,可以连接8个不同的摄像机,然后告诉采集卡采用那一个相机抓拍到的信息。有些采集卡有内置的数字输入以触发采集卡进行捕捉,当采集卡抓拍图像时数字输出口就触发闸门。   视觉处理器   视觉处理器集采集卡与处理器于一体。以往计算机速度较慢时,采用视觉处理器加快视觉处理任务。现在由于采集卡可以快速传输图像到存储器,而且计算机也快多了,所以现在视觉处理器用的较少了。   应用领域   机器视觉的应用主要有检测和机器人视觉两个方面:   1. 检测:又可分为高精度定量检测(例如显微照片的细胞分类、机械零部件的尺寸和位置测量)和不用量器的定性或半定量检测(例如产品的外观检查、装配线上的零部件识别定位、缺陷性检测与装配完全性检测)。   2. 机器人视觉:用于指引机器人在大范围内的操作和行动,如从料斗送出的杂乱工件堆中拣取工件并按一定的方位放在传输带或其他设备上(即料斗拣取问题)。至于小范围内的操作和行动,还需要借助于触觉传感技术。   此外还有:(1)自动光学检查(2)人脸侦测(3)无人驾驶汽车   机器视觉特点   1.摄像机的拍照速度自动与被测物的速度相匹配,拍摄到理想的图像;   2.零件的尺寸范围为2.4mm到12mm,厚度可以不同;   3.系统根据操作者选择不同尺寸的工件,调用相应视觉程序进行尺寸检测,并输出结果;   4.针对不同尺寸的零件,排序装置和输送装置可以精确调整料道的宽度,使零件在固定路径上运动并进行视觉检测;   5.机器视觉系统分辨率达到1600&TImes;1200,动态检测精度可以达到0.02mm;   6.废品漏检率为0;   7.本系统可通过显示图像监视检测过程,也可通过界面显示的检测数据动态查看检测结果;   8.具有对错误工件及时准确发出剔除控制信号、剔除废品的功能;   9.系统能够自检其主要设备的状态是否正常,配有状态指示灯;同时能够设置系统维护人员、使用人员不同的操作权限;   10.实时显示检测画面,中文界面,可以浏览最近几次不合格品的图像,具有能够存储和实时察看错误工件图像的功能;   11.能生成错误结果信息文件,包含对应的错误图像,并能打印输出。   应用实例   1. 基于机器视觉的仪表板总成智能集成测试系统   EQ140-II汽车仪表板总成是我国某汽车公司生产的仪表产品,仪表板上安装有速度里程表、水温表、汽油表、电流表、信号报警灯等,其生产批量大,出厂前需要进行一次质量终检。检测项目包括:检测速度表等五个仪表指针的指示误差;检测24个信号报警灯和若干照明9灯是否损坏或漏装。一般采用人工目测方法检查,误差大,可靠性差,不能满足自动化生产的需要。基于机器视觉的智能集成测试系统,改变了这种现状,实现了对仪表板总成智能化、全自动、高精度、快速质量检测,克服了人工检测所造成的各种误差,大大提高了检测效率。   整个系统分为四个部分:为仪表板提供模拟信号源的集成化多路标准信号源、具有图像信息反馈定位的双坐标CNC系统、摄像机图像获取系统和主从机平行处理系统。   2. 金属板表面自动控伤系统   金属板如大型电力变压器线圈扁平线收音机朦胧皮等的表面质量都有很高的要求,但原始的采用人工目视或用百分表加控针的检测方法不仅易受主观因素的影响,而且可能会绘被测表面带来新的划伤。金属板表面自动探伤系统利用机器视觉技术对金属表面缺陷进行自动检查,在生产过程中高速、准确地进行检测,同时由于采用非接角式测量,避免了产生新划伤的可能。其工作原理图如图8-6所示;在此系统中,采用激光器作为光源,通过针孔滤波器滤除激光束周围的杂散光,扩束镜和准直镜使激光束变为平行光并以45度的入射角均匀照明被检查的金属板表面。金属板放在检验台上。检验台可在X、Y、Z三个方向上移动,摄像机采用TCD142D型2048线陈CCD,镜头采用普通照相机镜头。CCD接口电路采用单片机系统。主机PC机主要完成图像预处理及缺陷的分类或划痕的深度运算等,并可将检测到的缺陷或划痕图像在显示器上显示。CCD接口电路和PC机之间通过RS-232口进行双向通讯,结合异步A/D转换方式,构成人机交互式的数据采集与处理。   该系统主要利用线阵CCD的自扫描特性与被检查钢板X方向的移动相结合,取得金属板表面的三维图像信息。   3. 汽车车身检测系统   英国ROVER汽车公司800系列汽车车身轮廓尺寸精度的100%在线检测,是机器视觉系统用于工业检测中的一个较为典型的例子,该系统由62个测量单元组成,每个测量单元包括一台激光器和一个CCD摄像机,用以检测车身外壳上288个测量点。汽车车身置于测量框架下,通过软件校准车身的精确位置。   测量单元的校准将会影响检测精度,因而受到特别重视。每个激光器/摄像机单元均在离线状态下经过校准。同时还有一个在离线状态下用三坐标测量机校准过的校准装置,可对摄像顶进行在线校准。   检测系统以每40秒检测一个车身的速度,检测三种类型的车身。系统将检测结果与人、从CAD模型中撮出来的合格尺寸相比较,测量精度为±0.1mm。 ROVER的质量检测人员用该系统来判别关键部分的尺寸一致性,如车身整体外型、门、玻璃窗口等。实践证明,该系统是成功的,并将用于ROVER公司其它系统列汽车的车身检测。   4. 纸币印刷质量检测系统:该系统利用图像处理技术,通过对纸币生产流水线上的纸币20多项特征(号码、盲文、颜色、图案等)进行比较分析,检测纸币的质量,替代传统的人眼辨别的方法。   5. 智能交通管理系统:通过在交通要道放置摄像头,当有违章车辆(如闯红灯)时,摄像头将车辆的牌照拍摄下来,传输给中央管理系统,系统利用图像处理技术,对拍摄的图片进行分析,提取出车牌号,存储在数据库中,可以供管理人员进行检索。   6.金相分析:金相图象分析系统能对金属或其它材料的基体组织、杂质含量、组织成分等进行精确、客观地分析,为产品质量提供可靠的依据。   7. 医疗图像分析:血液细胞自动分类计数、染色体分析、癌症细胞识别等。   8. 瓶装啤酒生产流水线检测系统:可以检测啤酒是否达到标准的容量、啤酒标签是否完整   9. 大型工件平行度、垂直度测量仪:采用激光扫描与CCD探测系统的大型工件平行度、垂直度测量仪,它以稳定的准直激光束为测量基线,配以回转轴系,旋转五角标棱镜扫出互相平行或垂直的基准平面,将其与被测大型工件的各面进行比较。在加工或安装大型工件时,可用该认错器测量面间的平行度及垂直度。   10. 螺纹钢外形轮廓尺寸的探测器件:以频闪光作为照明光源,利用面陈和线陈CCD作为螺纹钢外形轮廓尺寸的探测器件,实现热轧螺纹钢几何参数在线测量的动态检测系统。   11.轴承实时监控:视觉技术实时监控轴承的负载和温度变化,消除过载和过热的危险。将传统上通过测量滚珠表面保证加工质量和安全操作的被动式测量变为主动式监控。   12. 金属表面的裂纹测量:用微波作为信号源,根据微波发生器发出不同波涛率的方波,测量金属表面的裂纹,微波的波的频率越高,可测的裂纹越狭小。   总之,类似的实用系统还有许多,这里就不一一叙述了。   ------------------------------   机器视觉技术资料集锦——让机器视觉产品设计练就慧眼神通!     

    时间:2020-08-31 关键词: TI Xilinx zc702 lattice 机器视觉

  • 智能硬件产业的故事还可以讲多久?

    智能硬件产业的故事还可以讲多久?

      不知道大家是否炒股,A股近期很火,可谓之“任性疯牛”,但是月满则亏,股市不可能总是上涨,每只上涨股票的背后都有一个令人寻味的故事,而当风险来临时,也就是故事要结局的时候。写到这里我不禁想问的是,智能硬件的故事还可以讲多久?   从谷歌眼镜开始吹起来的智能硬件大风,经过这两年的酝酿,几乎成为龙卷风,创业言必称智能硬件。首先我们先来看看巨头的一些动作,小米围绕MIUI做应用、京东依托商贸平台聚合资源、阿里靠商业合作卡位+阿里云抢占入口、360基于产品铺用户量、百度围绕云做开放生态,而谷歌、微软、英特尔、苹果、三星亦都在全面布局。   而现在的智能硬件现状是,智能硬件单品层出不穷,消费者却不买单,甚至连“任性地跳票”都开始出现。种种现象都表明尽管一大波创业者、资本、资源涌向智能硬件,但是产品本身与市场渠道都尚需完善。许多智能硬件为了智能而智能、为了联网而联网、为了App而开发App,未能真正抓住用户的痛点需求,仅仅将“硬件+芯片+APP”整合在一起难道就能够成就智能硬件?   我们再看看美国的智能硬件产业状态是什么样的,笔者咨询了在美国硅谷工作的行业人士,从侧面了解到,目前的美国智能硬件风已经刮过去了,最高潮的时候是在2014年,现在都开始将注意力转移到智能硬件相关的生态系统、软件控制、信息技术上面,纯智能硬件单品已经没有以前那么汹涌。或者亦可以参照上海交通大学海外教育学院副院长谷来丰的表述,“新硬件时代”是以美国强大的软件技术、互联网和大数据技术为基础,由极客和创客为主要参与群体,以硬件为表现形式的一种新产业形态,这里说的新硬件,不是主板、显示器、键盘这些计算机硬件,而是指一切物理上存在的,在过去的生产和生活中闻所未闻,见所未见的人造事物。   更让人担心的是,资本市场的大肆涌入,虽然在一定程度上推动了产业的发展,但是让人亦担心有拔苗助长之嫌。与手握用户、大数据、技术、云计算能力等核心优势的巨头相比,中小创业者面临的难题是,支撑智能硬件产品的内核——即支撑硬件本身的信息服务与内容生态的短缺。而且,有相关机构发布了一份《中国智能硬件趋势分析报告》,指出2014年中国智能产品市场的销售额近10亿元,但2014年智能硬件行业融资金额达47亿元,智能硬件初创企业高度依赖资本市场融资的本质浮出水面。而智能硬件的中小创业者清楚的知道,投入的资源与切入的时间节点不对,资本链条断裂,就会很快死掉。这样的试错机会成本太高、用户培养成本太高。   就像股市需要回归价值投资一样,或许,回归本质将成为智能硬件的必备要素。智能硬件创业者应该想想初心:你的用户是谁,你要解决他的什么问题,凭什么是你的产品?而不是玩概念、找噱头。   这一轮风潮还会持续多久没有人知道,可能要等退潮时大家会发现到底是谁在裸泳。但是这“智能硬件”的抛物线一定有达到峰顶的时候,也许是2年,也许是3年,现在炒得越高,未来跌得越快。那些后来者,会不会像08年A股6000点的狂热股民一样,兴奋地冲进智能硬件的世界,在付出全部精力、财力之后却发现是在山顶上站岗。   沉淀与积累或许更为重要   智能化大潮正以迅雷不及掩耳之势席卷全球半导体大市场及各细分产业链,智能硬件以其强大的魅力不仅吸引了ST、TI、英特尔、ARM这类公司参与,Xilinx、LatTIce这些FPGA厂商亦是投身其中,以期抓住发展大势。以LatTIce为例,它一直专心服务消费类移动电子设备制造商,用超低功耗、小尺寸、客制化FPGA解决方案切实满足客户的需求,而且在今年三月收购了Silicon Image使得LatTIce的实力更加强大,这使得它在智能硬件领域积累了相当的先发优势。      对此,莱迪思市场和业务发展总监Subra Chandramouli 就表示,FPGA可以说是目前最适合用于实现智能硬件解决方案的选择。小尺寸和低功耗的FPGA可使得制造商实现尺寸最小、功耗最低的解决方案,为行业提供最好的产品,莱迪思将全力帮助各个厂商尽可能地缩减产品尺寸并降低功耗。比如新推出的iCE40 UltraLite保留了iCE40 Ultra产品系列的大部分IP硬核,以满足相似但是成本更加敏感的应用需求。它的目标应用为消费类手持设备,包括但不限于智能手机、平板电脑和可穿戴设备中需要接口/桥接、I/O扩展、照明、生物识别和基于传感器的应用。还有工业手持设备,如条码扫描仪和气体检测仪等也是其目标应用。   未来的智能硬件必然不是像智能手机一样的全球通用标准品,而是会根据不同应用场景进行差异化细分。如果在产品设计中引入FPGA,充分借助其可编程的定制化优势,拓展灵活创新的功能,则有望在智能硬件浪潮中占据先机。   另外,我们知道从国家层面来说都开始大力扶持创客产业,智能硬件产业链也日趋完善,芯片、方案、众筹、供应、销售等产业链的不同环节都有相应的公司在推动。在这种环境下,智能硬件产品品类进入大爆发的时期,而元器件技术瓶颈、供应链瓶颈都限制了智能硬件的创新,尽管智能硬件创业者可依靠大平台的规模优势进行加速,但是缺少积累和经验会让智能硬件创业者走得不稳。   ----------------   本文选自4月份《智能硬件特刊》,更多行业热评可进入特刊详情页面下载浏览!     

    时间:2020-08-31 关键词: FPGA 智能硬件 lattice

  • 从产品和供应链两个维度实现最为全面实时的安全管理,Lattice推出Sentry与SupplyGuard服务

    从产品和供应链两个维度实现最为全面实时的安全管理,Lattice推出Sentry与SupplyGuard服务

    根据美国国家信息安全漏洞数据库提供的数据,从2016年到2019年来每年因为固件漏洞而导致的入侵有了将近七倍的增长。Gartner在去年7月份给出的报告中也预测:如果2022年这些公司还没有完成固件安全漏洞补丁计划,那么两年后将会有70%的公司因此遭到各种入侵。面临着如此多固件安全挑战,Lattice最近推出了Sentry与SupplyGuard两个服务,旨在帮助客户在各种不同的应用场景下,帮助OEM厂商等加速实现符合NIST规范的PFR保护方案,提供动态的端到端的供应链安全保护。 固件安全问题为何成为挑战? 正如文章开头提到的,目前我们面临着固件安全的重大挑战,安全危机数量为何加速增长?莱迪思半导体亚太区应用工程(AE)总监谢征帆先生分享了几个观点:第一是因为传统的安全性保护都在操作系统或者上层软件层面,固件层并没有受到很好的重视。第二个原因是因为联网的硬件产品越来越多,不管是云端、管道还是终端设备,基本上都有相应的固件存在。随着在线设备数量增加,暴露出来的漏洞数量也会增长。另外,以前很多的安全措施需要人员到现场操作,但由于近期新冠疫情影响,很多人员无法到现场对这些设备实施安全保护,只能进行远程管理、升级和操作,如果远程操作没有足够的安全性保护,就会有一些中短期的风险存在。 如何实现这些硬件产品的安全保护?Lattice想要从硬件产品本身的安全机制和产品流转的整个链条这两个维度上,全面确保其安全无虞。 在硬件产品内实现最高实时性和动态信任的安全保护 Sentry Solution Stack是Lattice推出的一整套的软硬件和服务的方案。据谢征帆先生分享,Sentry方案包含6个不同的层次,从底层的硬件平台,再到上层的IP核层面、软件工具...一直到最顶层的定制设计服务,贯穿了一个硬件产品的整体设计路径,从各个不同的环节来确保安全,形成了一个安全的解决方案栈。Sentry Solution Stack的最终的目的是要实现动态信任,同时实现端到端的供应链保护。动态信任的实现主要是依靠Sentry内部的一个RISC-V软核。这个软核可以调度不同硬件的block,例如监视器、Mux这样的底层模块,可以用相应的C代码实现客户所需要的功能。而且未来即使产品进行迭代升级需要新的安全保护,只要底层的基础模块没有变化,那么仅需改变相应的C代码就可以实现。 在安全保护的解决方案的实现上,除了Lattice提供的Sentry之外,行业内还有TPM和MCU的方式,谢征帆先生也分别从保护、检测和恢复三个角度进行了比较。首先从保护角度来讲,Sentry方案最大的优势就是满足客户对实时性的要求,不论是TPM还是微控制器,它们的控制流程和时序都是用串行的方式实现的,无法同时对多个外设进行监控和访问控制的保护,但Sentry能够以纳秒级的响应速度对外围的SPI flash、I2C和SPI的接口总线同时进行监测。从内部来讲,时钟基本上可以跑到80M甚至100M,基本上在一两个cycle就能够检测到非法访问事件,同时能够在第一时间能够把这些非法访问阻断掉。对于一些时间敏感的应用而言,如果用MCU或者TPM的话,就没有办法在第一时刻抓到这些漏洞。在检测方面,虽然MCU也能够在启动之前对受保护的芯片固件进行一个自动验证。但因为TPM是一个被动的芯片,无法去主动验证固件的可靠性。在恢复方面也存在着同样的问题:MCU能够做一些标准的固件回滚进行恢复,但遇到较大的破坏(例如DOS攻击和重复攻击)时,Sentry的效果会更加的好,能够实时作出保护,将固件恢复到正常状态。 覆盖整个芯片生命周期的安全保护 Sentry更多的是在芯片的本身的角度,来实现其安全功能的保护。而其实在芯片从生产、到OEM厂商、 CM生产、到客户现场交付、最终到差评报废,这整个的生命周期的链条中,都需要时时刻刻确保其安全性。这个周期非常长,涉及到不同类型的安全问题,非常的复杂和耗时。而Lattice推出的SupplyGuard服务,就是旨在通过这一个整套服务来帮助客户解决整个链条中的安全烦恼。 据谢征帆先生分享,传统的方式要实现整个供应链的安全,所有的CM厂商都需要安装一个HSM设备,通过HSM设备跟OEM之间建立一个比较安全的通信。基本上每个Site都需要一个HSM设备,但HSM设备通常价格昂贵,而且CM厂商也都需要确保是一个安全的环境,这样才能确保不同设定之间安全信息的传递。而SupplyGuard服务的亮点就是可以在一个非安全的环境中也可以构建授权的产品,没有经过OEM授权的组件就会被阻止。 首先从IC组装工厂开始,Lattice可以将一个Lock Key烧写到芯片中,同时也会将Unlock Key通过一个安全通道教给客户。客户在开发的最后一个阶段,需要使用Unlock Key进行加密和签名,然后将这个文件发给CM厂商进行批量组装。谢征帆先生表示,加密的代码,一定要烧写到跟它有对应的Key的芯片里面,这样就实现了一个双向的保护:既防止了非法的文件烧写到Lock的芯片里面,也防止了正版的代码烧写到空的非Lock芯片中。 固件安全的问题,不仅仅要从芯片自身的安全保护上着手,也要从芯片整个设计和生产的流传链条中得到保障。Lattice推出的Sentry与SupplyGuard这两项服务,就可以大幅减少客户在安全方面需要额外投入的时间和精力,从而确保其快速实现产品上市。谢征帆先生表示,Sentry Solution Stack符合NIST规范,能够提供纳秒级实时动态监控机制。SupplyGuard 设计服务能够在任何环境下实现最低成本的制造,抵御供应链中各个环节的攻击。两项服务一起构成了一个动态、并行、实时、快速响应的方案来管理安全问题。

    时间:2020-08-27 关键词: FPGA 固件安全 lattice

  • Lattice再推全新iCE40 UltraPlus 加速移动和物联网边缘应用创新

    Lattice再推全新iCE40 UltraPlus 加速移动和物联网边缘应用创新

      相较于Xilinx(赛灵思)与Altera两大FPGA(可编程逻辑闸阵列)业者,LatTIce(莱迪思半导体)在并购Silicon Blue后,开始全力往消费性电子领域发展,在出货方面也一直有相当亮眼的表现。其中iCE40系列产品线在诸多消费性电子终端产品已有相当的市场基础,据莱迪思半导体亚太区资深事业发展经理陈英仁介绍,iCE40产品系列一直在不断创新,成员包括Lite,Ultra,以及新推出的UltraPlus,每天的出货量大于一百万片。      LatTIce亚太区资深事业发展经理陈英仁   近日,LatTIce在上海召开了媒体沟通会,正式推出iCE40 Ultra产品系列的最新成员iCE40 UltraPlus™ FPGA,它是业界最高效节能的可编程移动异构计算(mobile heterogeneous compuTIng, MHC)解决方案之一。   更多存储空间、更多DSP      Lattice亚太区资深事业发展经理陈英仁指出,移动应用对于分布式处理的需求不断增长,Lattice的iCE40 UltraPlus器件专为满足这些需求而优化。作为iCE40 Ultra™产品系列的最新成员,iCE40 UltraPlus FPGA可满足对于DHP(分布式异构处理)计算需求, 帮助设计工程师实现功耗更低的解决方案,相比上一代产品具备8倍的存储空间和2倍的DSP。此外,它拥有更多逻辑资源,静态电流仍仅需75μA,而上代产品的静态电流为71μA。   陈英仁进一步谈到,全新的 iCE40 UltraPlus FPGA还添加了可提供设计灵活性的可编程 I/O、支持始终在线摄像头应用的 I3C 接口(由 MIPI 定义的全新高带宽数据和控制传感器接口)以及内置振荡器, 能够降低功耗和 BOM 成本。   陈英仁表示,功能丰富的 iCE40 UltraPlus FPGA静态功耗低至75μA,封装尺寸小至2.15x2.55mm,适用于要求功耗极小、空间受限的消费电子类应用。该器件还提供QFN封装,支持工业和其他消费电子类应用使用的低成本PCB组装。为了加速产品开发,Lattice提供 iCE40 UltraPlus FPGA系列的整套工具以及评估样片和开发板。   助力客户加速创新   想象一下这样一个场景,用户无需触碰移动智能产品即可与其进行互动。iCE40 UltraPlus器件可提供实现该功能所需的响应能力。接下来,陈英仁为媒体朋友们介绍了不同的应用场景,他表示,这些应用场景Lattice有参考设计或者概念,跟客户合作去把方案做出来是非常重要的。   摄像头应用      第一个应用场景是做图象传感器连接。陈英仁介绍道,“因为这是各小型的FPGA,所以速度跑得很快,这边只是108M而且只有单路的,所以UltraPlus连接单路主处理器处于休眠状态,低功耗的摄象头跟FPGA开着,一旦手机被举起来,摄像头和FPGA算法监测到有一个类似人脸的形状,他就会通知主处理器可能是主人要开始使用手机了,接下来主处理器再进行处理识别是不是真的主人。还有就是手势识别、桥接、运动检测、距离计算等等,FPGA就可以做到了。”   显示应用      第二个是显示应用。iCE40 UltraPlus FPGA凭借其大容量片上SRAM可支持实时工作显示屏,而此时应用处理器仍能处于睡眠模式。同时,iCE40 UltraPlus FPGA还可以实现MCU和显示器之间的桥接。该 FPGA支持MIPI DSI或并行接口,为自定义图形加速以及I/O扩展提供灵活性。显示驱动器和图形引擎的结合可媲美低成本 GPU,而功耗却大大降低。   在iCE40的系列里面,UltraPlus是第一个可以直接原生支援MIPI屏的。因为它的低功耗,所以主要应用场景就是在穿戴式的设备。   音频应用      第三个是音频应用。现在的系统常常需要增强的音频处理功能,将特定的音频信号与高噪声环境分离。一个典型应用就是系统必须在多人正在说话的房间中检测并接受来自一个人的语音命令。   然而,大多数应用处理器仅支持两个麦克风。而且这些系统通常必须始终开启并且使用电池供电,对于大功耗的应用处理器而言是难以完成的任务。那么设计工程师该如何实现24小时不间断并以最低功耗支持多达七个不同麦克风输入的波束成形解决方案呢?一种方法是将麦克风阵列连接到一片低功耗的 iCE40 UltraPlus FPGA。   iCE40 UltraPlus FPGA可通过各种工业接口(如 I2S、soundwire、SlimBus 等)连接到音频处理器。与任何基于FPGA的解决方案一样,设计工程师可以使用片上嵌入式DSP、逻辑和存储器资源构建高度定制解决方案并快速推向市场。   数据缓存应用      第四个是数据缓存应用。许多电池供电的设备需要实时传感器缓存,以便在应用处理器处于睡眠模式时执行传感和检测加速。这些器件必须屏蔽假唤醒,使得应用处理器更长时间地处于睡眠模式。在这类应用中,iCE40 UltraPlus FPGA可应用于各种传感器和应用处理器之间以处理唤醒触发,如用于计步器上的双击或“摇一摇唤醒”技术。类似的应用还有动作检测以及指纹、手势或虹膜扫描等。   iCE40 UltraPlus FPGA的优势就是缓存,因为它本身的器件是低功耗的,在缓存的时候也是低功耗的。   信号聚合应用      第五个是信号聚合应用。通常情况下,围绕着移动设备电池的一般有两块PCB。这些PCB通常使用提供有限 EMI 屏蔽的柔性线缆连接。柔性线缆被限制为两层以尽可能降低成本。因此电路板布局工程师可能需要应对在具有信号振铃和其他可靠性问题的双层线缆上传输多达40个信号的挑战。   利用 iCE40 UltraPlus FPGA 的独家特性来聚合这些系统中的许多信号是一种简化上述工作的方法。将 iCE40 UltraPlus FPGA 放在传感器旁,PCB 设计工程师可以使用简单的单针或双针接口将多个不同的信号聚合并传输到应用处理器。   据悉,iCE40 UltraPlus虽还没有正式出货,但是评估样片和开发板已推出。

    时间:2020-08-17 关键词: 物联网 ice40 lattice

  • I/O数翻倍,Lattice瞄准工业通信FPGA市场

    I/O数翻倍,Lattice瞄准工业通信FPGA市场

    FPGA在数据时代有什么终极意义?从特性上来讲,相比内核执行外算法都是冻结的ASIC,可编程内核的FPGA拥有很强的灵活性和适应性;从功用上来讲,是摩尔定律放缓后至关重要的协处理器和桥接器件。 在异构计算的大背景下,FPGA愈发追求小尺寸、低功耗和高性能,这看准的便是FPGA固有的特性,可以说FPGA是数据时代现阶段最适合的产品。在追求极致性能上,除了增加I/O数量,甚至部分厂商为了追求灵活性和适应性把ASIC塞进了FPGA。 Lattice(莱迪思半导体)是利用28nm FD-SOI(耗尽型绝缘层上硅)这种工艺平衡FPGA的性能和功耗,让小型FPGA兼具“高性能”也具有“低功耗”两种特性。从技术上来讲,主要是因为FD-SOI可在衬底这部分进行电压控制,因此反馈偏压(Back Bias)是可控的,在此方面可自由进行低功耗和高性能的设定切换。 另一方面,传统使用SRAM制程的FPGA产品容易受到辐射干扰,而28nm FD-SOI则拥有较薄的氧化层,因此关键区域的减少,使得软错误率(SEU)随之而降。同时,与bulk CMOS工艺相比,28nm FD-SOI的漏电也降低了50%。 利用这种28nm FD-SOI的工艺,Lattice在去年专门发布了Lattice Nexus™这一技术平台进行多系列产品产出,与此同时还发布了首款产品CrossLink-NX。之前,21ic中国电子网曾经也重点对这种工艺的FPGA进行了讲解。 而就在第一款产品问世六个月后,日前Lattice宣布发布了这款平台的第二代产品——Certus™-NX,这款新产品拥有同类型产品脱颖而出的参数和性能,具有更高的I/O密度和功耗,21ic中国电子网记者受邀参加此次发布会。 当然,需要注意的是Lattice一直专注领域属于中端市场,主营范围还是低功耗的小型FPGA,产品主要聚焦在功能性和性价比上,本款产品亦是如此。 01 更极致的性能和安全性 从整体架构来看,Certus-NX与CrossLink-NX因为都采用的是28nm FD-SOI工艺,所以在特性上非常相似,均可切换低功耗和高性能模式,内嵌嵌入式闪存,配置了特有的DSP模块进行乘加法。 另外,在逻辑单元上也均为17-40K。在快速启动方面,两者均采用Lattice一贯的内嵌闪存,大大降低唤醒时间,达到无缝的视觉体验。 图1:Certus-NX详情 图2:CrossLink-NX详情 而从差异性来看,两款产品拥有两个关键的区分点: 一、Certus-NX去除了硬核MIPI D-PHY 根据莱迪思现场技术支持总监蒲小双(Jeffery Pu)的介绍,这主要是考虑到细分子市场对I/O个数的要求而进行的优化,去掉硬核MIPI D-PHY后每平方毫米的I/O个数有了显著地提升。 记者对两款产品的参数上进行了对比,两款产品最小尺寸均为6 x 6 mm(121 csfBGA),CrossLink-NX的I/O数量为72个,而Certus-NX的I/O数量为82个,相当于每平方毫米I/O数量提升了13%。 从应用上来讲, MIPI接口大多数与摄像头和传感器有关,前一代市场瞄准的是消费级市场嵌入式视觉方面,而本产品则更多发力于网络边缘应用添加处理和互连功能,这些应用一般来说强调使用PCle和千兆以太网。正因如此,这一代产品走的便是极致性价比和极致功耗性能,针对不同应用市场将硬核转化为性能。 二、Certus-NX增添了安全认证ECDSA位流验证 Jeffery Pu告诉记者,受到前几代产品的启发,包括Lattice以前推出的XO3D产品,内部拥有PFR功能,里面有很复杂的认证,借用这些概念放到新款产品里,这是相对于前一代产品非常明显的差距。 从技术上来讲,ECDSA英文全称Elliptic Curve Digital Signature Algorithm,主要原理是创建数据数字签名,与AES(高级加密标准)不同,ECDSA不会对数据进行加密或阻止数据访问。当然,这款FPGA另外还是支持强大的AES-256位流加密的。 图3:Certus-NX实现最小尺寸上的ECDSA位流验证 从市场上来看,需要在嵌入式视觉方面发力的用户选择带有MIPI接口的CrossLink-NX即可,需要重点在工业、通信上添加处理和互连的则可选用性能更强劲的Certus-NX。 02 性能碾压同类竞品 在28nm FD-SOI工艺加持之下,以及Lattice一贯的低功耗FPGA经验,新产品在同类竞品中脱颖而出。需要注意的是,Lattice之前也多次强调自身专注的是消费级的低功耗FPGA,市场既需要追求尖端市场产品的厂商,也需要专注小尺寸产品的FPGA厂商。具体对比如下: 一、3倍的小尺寸,2倍I/O数量,70%I/O速率提升 Certus-NX在最小尺寸上,仅有6 x 6 mm,在I/O数量和速率上最接近的公司A的50K逻辑单元产品都已达到了10 x 10 mm尺寸了,而公司B的77K逻辑单元产品则达到了11 x 11 mm,相差了3倍之多。 而从I/O数量上来说,一方面,有着28 nm FD-SOI工艺加持,另一方面,毕竟这一代产品砍掉了MIPI硬核,数量提升是相当的明显的。当然相比传统工艺产品,28 nm FD-SOI工艺加持之下速率也提升了70%。 图4:对比同类竞品Certus-NX有明显优势 二、4倍功耗降低 Lattice一直以来的优势便是低功耗,从参数上来看,在极端条件下对比公司B的77K逻辑单元产品最多降低了4倍。 从另一方面来看,低功耗就意味着更低的发热,在此方面电池就拥有最大化的寿命。这意味着,用电成本、散热成本、电池更换成本均有所降低。 图5:Certus-NX功耗降低4倍 三、12倍配置速度 配置速度是Lattice一直的强项,从CrossLink-Plus便开始加入这项功能。主要原理上是在产品中内嵌嵌入式闪存,加快了启动的速度。本代产品依然沿袭了前一代产品的3ms的I/O配置时间。 Jeffery Pu为记者介绍表示,传统FPGA一般加入的是SPI Flash,启动速度就取决于SPI的速度。早年传统FPGA能跑到50Mbps速率就很不错了,现如今新的SPI Flash基本可以达到130Mbps,但仍然不是能够达到秒开的效果。 Certus-NX主要使用的是QSPI,相比单通道的SPI,四个通道数据加载速度就会有明显的提升。不过,需要注意的是这需要FPGA具有相应的设计,才能支持快速配置。 很多情况下,在安全为首的系统中,启动时间有延迟会带来一定风险,无缝的启动显示既带来了更好的用户体验,也为安全增添了一分色彩。 图6:Certus-NX拥有12倍的配置速度 四、100倍降低软错误率(SER) 从Certus-NX公布的数据来看,40K逻辑单元下SER达到了19.34,相比公司A的50K逻辑单元产品降低了超过100倍。这归功于28nm FD-SOI这种工艺带来的普惠,因为这种工艺拥有一层较薄的氧化层,因而减少了关键区域,从而降低了软错误率(SER)。 当然,不仅仅是软错误率这一指标,这种工艺还具有抗干扰性,在漏电上也降低了50%。 图7:Certus-NX软错误率降低了100倍 03 低功耗FPGA仍有许多值得期待 除了最新的FPGA,Lattice也在上半年发布了名为Lattice Propel的最新软件方案。据了解,Lattice Propel开发工具包含两大特色:IP整合工具Lattice Propel Builder,以及软件开发工具Lattice Propel SDK。 图8:Lattice的产品更新路线 Propel意为驱动、推进,这两个开发工具也切实地进一步推动了FPGA开发自动化。Lattice Propel Builder可让FPGA开发商以拖动IP区块形式进行设计,还能够自动联机产生代码;Lattice Propel SDK则具备软件套件建构、编译、分析和除错的应用程序,并以软件函式库与开发板级提供支持,让软件开发人员能在硬件就绪前进行软件设计,加速产品上市时程。 值得一提的是Lattice Propel是支持RISC-V IP的,众所周知RISC-V在嵌入式应用是极其重要的,透过最新FPGA开发环境,行业将迎来新的开发格局。 当然,基于Certus-NX这款产品的相关工具和IP也已提供下载使用,开发者将拥有更好的开发体验。目前,Certus-NX的样片已发往多个客户,开发板已可订购。 图9:各类工具和解决方案加速开发 在发布会的最后,Jeffery Pu透露,28nm FD-SOI的Nexus技术平台的第三代产品将在今年下半年宣发,相关计划也非常多,低功耗FPGA市场下半年将有更多惊喜值得期待。

    时间:2020-07-01 关键词: FPGA 技术专访 certus-nx lattice

  • 莱迪思推出全新Certus-NX, 重新定义低功耗通用FPGA

    中国北京——2020年6月25日——莱迪思半导体公司(NASDAQ:LSCC),低功耗可编程器件的领先供应商,今日宣布推出全新Lattice Certus™-NX系列FPGA。该系列器件在通用FPGA市场上拥有领先的IO密度,每平方毫米的IO密度最高可达同类FPGA竞品的两倍。Certus-NX FPGA拥有卓越的低功耗、小尺寸、高可靠性和瞬时启动等特性,支持高速PCI Express(PCIe)和千兆以太网接口,可实现数据协同处理、信号桥接和系统控制。Certus-NX FPGA面向从自动化工业设备中的数据处理到通信基础设施中的系统管理等一系列应用。Lattice Nexus™是业界首个基于28 nm FD-SOI工艺的低功耗FPGA技术平台,而Certus-NX器件是在该平台上开发的第二款FPGA系列产品。Certus-NX的发布标志着莱迪思在新产品开发战略的指导下仅用六个月就发布了第二款产品系列。 Linley Group首席分析师Linley Gwennap表示:“Certus-NX拥有使之脱颖而出的独特创新功能。与门数相近的其他FPGA竞品相比,莱迪思提供更小的封装尺寸、更高的IO密度和更低的功耗。” 莱迪思产品营销总监Gordon Hands表示:“得益于莱迪思Nexus开发平台在系统、架构和电路层面的创新,我们能够加速推出新产品,在客户评估其应用的性能和功耗要求时为其提供更多选择方案。Certus-NX提供并行处理能力和灵活的IO支持,可实现创新的器件设计,重新定义开发人员对通用FPGA的期待。” 随着工业自动化和5G等技术的发展,开发人员开始寻求为网络边缘应用添加处理和互连功能。为了顺应这种趋势,这些器件需要采用支持PCIe和千兆以太网等常见接口的低功耗处理硬件。设备开发人员还需要易于使用、统一的开发平台,提供将产品快速推向市场所需的硬件、软件和IP。 Logic Fruit Technologies公司首席执行官Sanjeev Kumar表示:“作为一家FPGA设计公司,我们看到PCIe等串行协议和以太网广泛应用于5G和IoT等系统的芯片连接。莱迪思最新一代Certus-NX FPGA不仅支持这些标准,且在提供高密度I/O的同时,极大减少功耗和整个设备的设计尺寸。这些FPGA有助于我们快速适应客户不断变化、充满挑战的互连和性能方面的需求。” 莱迪思Certus-NX FPGA的主要特性包括: ●  尺寸缩小多达3倍——Certus-NX FPGA可以轻松应用于小尺寸设计中,对整体设计尺寸的影响极小。例如,Certus-NX FPGA可以在36 mm2内实现完整的PCIe解决方案。即便是使用Certus-NX FPGA系列的最小封装,其每平方毫米I/O密度仍是同类FPGA竞品的两倍,为桥接应用提供更大的设计灵活性和强大的支持。 ● 可靠的IO连接性能——Certus-NX的开发人员可以使用莱迪思完善的IP库。可以在Certus-NX上使用的主要IP包括: o   1.5 Gbps差分IO,性能超过竞品FPGA最高可达70% o   5 Gbps PCIe、1.5 Gbps SGMII和1066 Mbps DDR3。开发人员可以在Certus-NX开发板上测试这些IP模块,快速实现在Certus-NX FPGA目标应用上常用的接口。 ● 强大的认证和加密——为了保护器件的位流免于未经授权的访问/更改/复制,Certus-NX FPGA支持AES-256加密和领先的ECDSA认证,可在设备的整个生命周期内提供保护。 ● 功耗降低多达4倍——Certus-NX FPGA的可编程基体偏压功能可根据用户的应用需求,可选择高性能或低功耗工作模式。与同类FPGA相比,该系列器件的功耗可降低多达4倍。 ● 瞬时启动——全新器件还通过SPI存储器实现超快的器件配置,其速度最该可达同类FPGA竞品的12倍。单个I/O配置只需3 ms,整个器件启动时间仅为8-14 ms(取决于器件大小)。 ● 可靠性高——对于安全性要求极高的工业和汽车应用而言,可靠的性能至关重要。这些应用中的器件必须达到预期的性能,以避免对人员和财产造成损害。Certus-NX FPGA的抗软错误率(SER)性能最高为同类FPGA的100倍。Certus-NX FPGA为工业温度级器件。它还支持片上ECC和SEC。 ● 易于使用/设计——Certus-NX FPGA支持易于使用的LatticeRadiant®软件,它提供了统一的FPGA设计环境,集成了优秀的工具和功能,可帮助用户快速高效地开发应用。 莱迪思已经向一部分客户提供样片。欲了解更多信息,请访问官方网站。

    时间:2020-06-29 关键词: FPGA certus-nx lattice

  • 全新CrossLinkPlus FPGA 简化基于MIPI的视觉系统开发

    全新CrossLinkPlus FPGA 简化基于MIPI的视觉系统开发

    如今,嵌入式视觉系统设计师需要迎合众多市场趋势。例如,现在的设计使用的传感器越来越多,便于收集更多数据或实现新的功能。比如在汽车市场,几十年前,汽车厂商在车辆上安装一个备份摄像头就算是创新之举了,而现在他们已经开始将摄像头用于道路偏离监控、速度标志牌识别和其他众多智能驾驶应用。同时,嵌入式视觉系统设计师正逐渐采用符合移动产业处理器接口(MIPI)联盟标准的组件。 MIPI起初是为移动市场开发的,它定义了移动设备的设计人员在在构建高性能、高成本效益、可靠的移动解决方案时所需的硬件和软件接口标准。在过去几年中MIPI已经成为开发嵌入式系统的主流标准。包括工业和汽车等领域的各类应用的设计人员都已经意识到这一点,并且开始寻找方法来利用移动组件高性能和规模经济的优势。 缩短上市时间带来的压力也推动了对易于使用的嵌入式视觉解决方案的需求。只提供芯片的做法已经远远不够了。这些压力让设计人员迫切需要能够提供所有硬件、软件、IP和参考设计的嵌入式视觉设计环境,从而快速设计和开发终端产品。与此同时,如今的用户希望他们的嵌入式显示屏能够像消费电子产品那样反应迅捷。启动很慢的嵌入式显示屏会带来伪像,破坏用户体验。 新的挑战 这些快速发展的趋势在创造机遇的同时,也为嵌入式视觉设计师带来了严峻的挑战。首先,许多嵌入式系统中使用的摄像头和显示屏与当今的应用处理器(AP)的接口类型或数量不匹配。AP上用于传感器的I/O很有限,却又要支持各类显示屏和传感器,更为棘手的是,各种应用的显示大小和分辨率也不尽相同。此外,工业显示屏使用寿命较长,许多尚在使用的显示屏最初是通过传统接口连接的。那么,当嵌入式应用的设计人员在设计中不得不使用传统或专用的显示屏和传感器时,如何利用好MIPI组件市场的优势呢? 为了支持使用更多传感器和更有效地管理I/O资源,设计人员需要可编程的解决方案来弥补I/O不足的缺陷。理想状况下,这样的解决方案需要聚合传感器输入,并且让设计师对数据进行预处理,减少处理器的负载。理想的解决方案还需要是可编程的,能够轻松地适应定制化的显示屏设计。以前,设计师只能通过为每种显示类型开发专门的ASIC来支持不同的显示尺寸和分辨率。而可编程的解决方案能够使用单个器件实现不同的显示要求。 2016年,随着CrossLinkTM系列FPGA的推出,莱迪思半导体成为这一领域的领先供应商。这是一款可编程的视频桥接器件,支持连接移动图像传感器和显示屏的各类协议和接口。为了满足嵌入式视频市场不断增长的需求,莱迪思又推出了CrossLink的增强版本——CrossLinkPlusTM。CrossLinkPlus新增了2 Mbit的嵌入式闪存作为配置存储器,满足用户对显示屏无缝启动的需求。有了片上闪存,CrossLinkPlus能够在10 ms内瞬时启动,而人脑一般无法在15 ms内感知图像,因此不会产生伪像干扰用户体验。片上闪存可支持现场重新编程。 图1:莱迪思半导体的CrossLinkPlus FPGA CrossLinkPlus拥有同尺寸FPGA中速度最快的MIPI D-PHY,同时功耗非常低。此款FPGA封装尺寸仅为3.5 mm x 3.5 mm,共支持12 Gbps D-PHY。除了高速MIPI D-PHY外,CrossLinkPlus还拥有6K LUT可编程FPGA架构和灵活的高速I/O,支持MIPI CSI-2、MIPI DSI、LVDS、SLVS200、CMOS和Sub-LVDS等接口的视频桥接。由于CrossLinkPlus能够连接这类显示屏和传感器,为设计团队提供了极大的设计灵活性。 全新器件能够帮助开发团队提升设计效率,从而应对产品快速上市的压力。例如,针对接收器、转换器和发送器等功能提供的即时可用的预验证IP库能让设计人员专注于开发其设计的高价值特性,让他们的产品在竞争中脱颖而出。预验证的视频IP模块和参考设计不仅能缩短设计周期,还能免费立即获得。此外,这些IP模块在CrossLink和CrossLinkplus产品系列均可复用。 莱迪思还提供易于使用的硬件和软件工具来模拟功能表现、验证系统级功能、加速产品开发。器件上的嵌入式闪存让设计人员可以在现场更新位流,满足不断变化的市场需求。全新CrossLinkPlus还能帮助工程师解决严格的尺寸和功耗限制问题,同时避免了使用外部闪存产生更多功耗。 从竞争力角度而言,该器件的单位尺寸硬核MIPI D-PHY速率为业界最快。莱迪思CrossLinkPlus与相似的竞品相比不仅尺寸更小,D-PHY性能更强,功耗也更低。图2:莱迪思CrossLinkPlus FPGA不仅提供高性能的MIPI D-PHY,而且功耗极低 莱迪思为加速产品开发提供了大量支持。例如,莱迪思会定期推出基于CrossLink和CrossLinkPlus的新参考设计。这些参考设计都是为在新的或现有产品设计上实现流行的视频桥接特性而定制的。新的应用 CrossLinkPlus的常见用例表明它可以赋予设计人员高度的设计灵活性。下列图3描述了如何使用该器件桥接不同接口的传感器和处理器。这此案例中,设计人员面临这样一个问题:一方面它们希望利用MIPI处理器的成本、性能和尺寸的优势;另一方面,他们希望保留采用行业标准的现有摄像头。在图3的机器视觉应用中,设计人员采用CrossLinkPlus来桥接Sub-LVDS接口的摄像头和D-PHY接口的MIPI处理器。图3:在此应用示例中,莱迪思CrossLinkPlus FPGA在Sub-LVDS摄像头与机器视觉处理器的MIPI I/O之间起到桥接的作用. 莱迪思CrossLinkPlus的第二个潜在应用是聚合多个传感器的输入,并将其发送至应用处理器。例如,在图4中,三个图像传感器通过三个D-PHY端口与CrossLinkPlus器件连接。CrossLinkPlus将传感器数据聚合,通过单个D-PHY输出至处理器。设计人员可以通过这种聚合功能优化使用处理器有限的I/O资源。图4:莱迪思CrossLinkPlus可以在一个端口上聚合多个传感器信号,节约处理器的I/O 设计人员还可以使用CrossLinkPlus来实现MIPI信号分离或复制。在图5中,设计人员将来自传感器的信号馈送到CrossLinkPlus器件中,然后将输出拆分或将其复制到两个单独的输出中。莱迪思认为这种方法将越来越多地应用于智能汽车的ADAS或注重数据冗余备份的应用中。在此案例中,来自摄像头的信号进入莱迪思CrossLinkPlus器件,并被复制到两个输出流中。一个被发送到实时处理数据的应用处理器。第二个被存档到本地或云端进行数据记录和备份,类似飞机的黑匣子。若发生故障或交通事故,调查人员可以查看数据备份,确定事故原因。图5:在该ADAS视觉系统中,CrossLinkPlus FPGA复制摄像头信号输出,发送至应用处理器和数据备份处 下图6展示了设计人员如何使用CrossLinkPlus将传统显示器连接到新的高性能AP。许多工业控制应用在连接OpenLDI接口的传统显示屏和AP时,需要采用桥接器件,因为OpenLDI显示屏通常比MIPI显示屏大很多。新的MIPI应用处理器通过D-PHY将数据传送到CrossLinkPlus。然后,该器件使用OpenLDI桥接,将数据发 送到传统显示屏。同样,CrossLinkPlus可用于桥接非MIPI接口的图像传感器和MIPI AP。  图6:在该应用示例中,莱迪思CrossLinkPlus实现了传统显示器和现代应用处理器之间的连接 结论 如今,有了莱迪思CrossLinkPlus,那些希望加快嵌入式视觉开发的设计师们就无需苦苦寻找了。通过将FPGA的可重编程性引入嵌入式视觉系统,CrossLinkPlus让设计人员可以利用MIPI组件提供的成本和性能优势。其硬核D-PHY接口可提供行业领先的性能,嵌入式闪存可实现瞬时显示。该器件的运行功耗极低,尺寸小,有助于简化散热管理,对各类常用接口和传统接口的支持最大限度地提高了设计灵活性。最后, CrossLinkPlus全面的、预先验证且免费的IP库进一步加快了开发速度,让设计人员将更多时间用于设计的   核心部分——提升竞争优势。

    时间:2019-12-23 关键词: FPGA mipi crosslink lattice

  • 让FPGA兼具高性能、低功耗,为何要用28 nm FD-SOI?

    让FPGA兼具高性能、低功耗,为何要用28 nm FD-SOI?

    随着摩尔定律的放缓以及登纳德缩放比例定律和阿姆达尔定律接近瓶颈,异构和加速时代已降临,FPGA厂商在近期的大动作也不断,不断刷新FPGA的容量。当然,随之而来的也在不断抢占软件、加速器和数据中心的市场,以保证其在生态和尖端市场的建设。 问题来了,的确在尖端市场上,这些产品非常优秀,但既追求性能又追求价格、尺寸和功耗的消费类市场怎么办?这就需要一家专心这一领域,并不断优化的厂商了。 在此方面,便不得不提到Lattice(莱迪思半导体),作为FPGA知名厂商之一,该公司在此前的战略便是专注于消费类市场产品的研发,提供既兼顾了高性能又拥有极高性价比的小尺寸低功耗产品,特别是嵌入式视觉方面。当然,Lattice也并不只局限于消费电子,小系列产品均是这家公司的强项。 最近,Lattice就推出了一个新的平台Nexus和采用该平台并结合28 nm FD-SOI(耗尽型绝缘层上硅)的产品。21ic中国电子网受邀参加此次新品发布会,莱迪思半导体亚太区产品市场部总监陈英仁现场为记者解答相关问题。   为什么偏偏是28nm FD-SOI   5G和云端绝对是今年最热的话题,当然紧随着后的这几年行业一直主推的AI和IoT。行业人士普遍认为,AI算法目前来说其实突破并不明显,大数据和云计算的发展顺势造就了AI,构建了“端-边-云”一体化的格局。 所以在5G和云端的不断成长下,无论是在机器视觉还是边缘处理方面,均拥有着庞大体量的智能汽车、智能家居和智能工厂应用,而这些场景选择大多数偏向于小系列产品。但矛盾的是,行业普遍既追求“高性能”,又追求“低功耗”。 陈英仁对记者表示,正为解决这种矛盾,所以才选择了28 nm FD-SOI。据他解释表示,FD-SOI可在衬底这部分进行电压控制,因此反馈偏压(Back Bias)是可控的,在此方面可自由进行低功耗和高性能的设定切换。在此情况下,应用28nm FD-SOI工艺的FPGA便可既具有“高性能”也具有“低功耗”两种特性。 这种“低功耗”与“高性能”转换最大的好处便是可解决许多使用电池的应用,在大多数工厂、消费电子越来越讲求便利性,为保持机动性难免使用电池。当然,低功耗换言之,其实也意味着减少了用电成本,减少了功耗带来的热量而节省了散热成本。 图1:FD-SOI可兼具高性能和低功耗 28 nm FD-SOI带来的另外的一个重要优势便是稳定性,陈英仁表示,很多消费或工业类产品并不在乎稳定性,重启解决一切,然而一些牵扯安全甚至生命的应用稳定性的优点便凸显出来了。 那么这是如何是实现的?陈英仁为记者介绍表示,其实不稳定因素来源于辐射,因其强力的穿透力导致许多采用CMOS的制程受到它的干扰,特别是传统使用SRAM制程的FPGA产品。而28nm FD-SOI则拥有较薄的氧化层,因此关键区域的减少,使得软错误率(SEU)随之而降。陈英仁强调,单单选择这个工艺,便可将失效降低100倍,换言之便是可靠性增强了100倍,因此对于诸如汽车、工业、通信、数据中心甚至航空都是非常重要的,特别是航空方面拥有更多的辐射。 图2:FD-SOI可使可靠性提高100倍 另外28 nm FD-SOI工艺的产品与bulk CMOS工艺相比,这项技术的漏电也降低了50%。目前来说,Lattice在28 nm FD-SOI方面的产品是三星在此方面代工,陈英仁表示,明年的新产品也会继续在28 nm方面产品继续发力。   一个平台多个产出   当然,既然选用28 nm FD-SOI这一工艺,如何产出产品?答案就是Lattice全新推出的低功耗FPGA技术平台——Lattice Nexus™。 上文也有提到,Lattice一直擅长的便是消费领域,而随着5G、云端、智能家居/智能工厂,智能视觉等不同应用提出不同的产品需求且快速变化,市场不明确的情况下,很难复用一项技术。因此,据陈英仁表示,Lattice Nexus便是一种平台化的新模式,在三星28 nm FD-SOI这一工艺下,最大化设计复用,降低开发成本并加速产品迭代。 图3:利用Lattice Nexus最大化设计复用 不止如此,Lattice Nexus技术平台还提供了创新的系统级解决方案,提升了易用性。这些解决方案集合了设计软件、预置的软IP模块、评估板、套件和参考设计,帮助客户更快地构建系统。它们主要针对嵌入式视觉等增长迅猛的应用领域,包括了传感器桥接、传感器聚合和图像处理等解决方案。 并且,Lattice Nexus这个技术平台拥有创新的架构,能在行业领先的低功耗条件下优化系统性能。例如,该平台优化的DSP模块和更大的片上存储器可实现低功耗高性能的计算,如AI推理算法,并且运行速度是之前莱迪思FPGA的两倍而功耗减少一半。 Nexus产出的首款产品CrossLink-NX   既然有了可设计复用的平台,因此第一款产品则是该平台迈出的重要一步。此前2019年10月,21ic中国电子网在《FPGA怎样应对嵌入式视觉市场之“变”?》一文中报道了Lattice在嵌入式视觉市场的新产品CrossLink Plus。而该平台产出的第一款产品CrossLink-NX,顾名思义,便是“NEXT”,在28 nm FD-SOI的加持下,各项指标均有了大幅度的提升。 为什么要推出CrossLink-NX,陈英仁为记者解释表示,嵌入式视觉应用越来越扩大化,无论是工厂机械化视觉还是车载视觉方面,都需要FPGA进行有效连接。另外,消费电子目前甚至已达到了8k,并拥有五花八门分辨率的LCD产品,因此更加低功耗、高性能、小型化、可靠性高、易于使用的产品便是市场急需的。 图4:CrossLink-NX详情 陈英仁为记者介绍表示,这款产品最大的特点便是可切换“低功耗模式”与“高性能模式”,即控制反馈偏压。与上一代产品相比,内嵌了更大的闪存,并首次加入了DSP模块乘加法。 在I/O部分,CrossLink的特色一直是使用硬核PCle提升速率,并可在特殊应用方面应用。CrossLink-NX在I/O方面与CrossLink Plus相比,从1.5 Gbps提升至2.5 Gbps;可编程I/O个数也从29个提升至192个。陈英仁为强调,目前SoC基本上也是2.5 Gbps,所以下一步将计划充分与SoC进行结合。 图5:IO的提升拓展了嵌入式视觉应用 值得一提的是,在接口方面,CrossLink只能支持4组不同的接口,而CrossLink-NX则最多可接12组不同的SubLVDS、LVDS、SGMII。另外,速度也提升到DDR3 1066 Mbps。 图6:CrossLink-NX拥有超高的性能 在功耗方面,得益于28 nm FD-SOI这一工艺的“黑科技”,静态功耗相比竞争对手产品减少了75%。 图7:CrossLink-NX功耗减少75% 在尺寸方面,陈英仁强调,Lattice是持续不断进行小尺寸优化的,因为追求的不仅仅的性能。CrossLink-NX 40k逻辑单元的产品与其它两家,最接近的是52k的FPGA,是15×15 mm,基本上要大6倍;公司B的它的40K逻辑单位是19×19 mm,比Lattice的大10倍。所以可以看出在封装上也会有非常大的差异化。 图8:CrossLink-NX尺寸小于同类产品10倍 在存储器方面,CrossLink-NX每一个逻辑单位会配备170 bit的记忆体,这样便比竞争对手大了好几倍,可以更有效的进行图形处理和AI推理,甚至可与软核MCU的搭配。 图9:CrossLink-NX拥有更大的存储器 在启动时间上,此前在介绍CrossLink Plus时也有提及系列产品内嵌了闪存,可将唤醒时间降低在6 ms以下,减少启动时的视觉假象,达到无缝的视觉体验。CrossLink-NX则可控制在3 ms以下,启动更快,相对其他产品甚至相差百倍。 图10:CrossLink-NX可瞬间启动 在可靠性方面,仍然是得益于28 nm FD-SOI制程的优势,使得软错误率(SER)可降低100倍。 图11:CrossLink-NX可靠性比同行业高出100倍   更简单的软件加速FPGA设计   众所周知,尖端FPGA大厂都在“从硬变软”,陆续推出软件平台。当然,Lattice也在软件设计工具为工程师带来了易用性的提升,即新推出的FPGA软件设计工具Lattice Radiant™2.0。 FPGA设计门槛高一直是被工程师诟病的缺点之一,目前来说Radiant 2.0在调试工具方面相比过去做很大的改善,并提供持续更新,现在也会支持业界标准的SDC;另外还加入了ECO编译器和同步开关输入(SSO)计算器分析单个引脚的信号完整性,这会让懂FPGA的客户更容易去用Lattice的FPGA。 陈英仁补充表示,在参考设计和IP方面,一直也是Lattice的强项,陆续推出的参考设计与IP将会让工程师更容易上手参与设计。并且Lattice在上海这边的团队也会帮助客户开发相关方案。 图12:全新的工具和IP核帮助工程师轻松设计 目前来说,CrossLink-NX现已提前供应,首批客户的系统正在开发之中,另外,目标30多名客户已开始试用。 【相关阅读】 ·《FPGA怎样应对嵌入式视觉市场之“变”?》

    时间:2019-12-14 关键词: FPGA 技术专访 fd-soi crosslink-nx lattice

  • 莱迪思发布最新Lattice Radiant 2.0设计软件加速FPGA设计

    莱迪思发布最新Lattice Radiant 2.0设计软件加速FPGA设计

    美国俄勒冈州希尔斯伯勒市——2019年12月10日——莱迪思半导体公司(NASDAQ:LSCC)低功耗可编程器件的领先供应商,今日宣布推出广受欢迎的最新版本FPGA软件设计工具Lattice Radiant™2.0。除了增加了对新的CrossLink-NX™ FPGA系列之类的更高密度器件的支持之外,更新的设计工具还提供了新的功能,加速和简化了基于莱迪思FPGA的设计开发。 当系统开发人员评估选择硬件平台时,实际的硬件只占他们选择标准的一小部分。他们还会评估用于配置硬件的设计软件的易用性和支持的功能,因为这些功能可能会对整体系统开发时间和成本产生重大影响。 莱迪思软件产品线高级经理Roger Do表示:“Lattice Radiant 2.0设计软件为开发人员提供了更符合设计习惯的用户体验;该工具将引导他们完成从设计创建到IP导入,从实现到位流生成,再到将位流下载到FPGA的整个设计流程。几乎没有使用FPGA经验的开发人员能够快速利用Lattice Radiant的自动化功能。对于有经验的FPGA开发人员,如果需要特定的优化,Lattice Radiant 2.0也可以对FPGA设置进行更精细的控制。” Radiant 2.0中提供的新功能升级包括:·    片上调试工具,允许用户实时进行错误修复。调试功能使开发人员可以在其代码中插入虚拟开关或LED来确认功能的可行性。该工具还允许用户更改硬核IP的设置以测试不同的工作模式。·    改进的时序分析可提供更准确的走线和布线规划以及时钟时序,从而避免设计拥塞和散热问题。·    工程变更单(ECO)编辑器使开发人员可以对完成的设计进行增量更改,而无需重新编译整个FPGA数据库。·    同步开关输出(SSO)计算器分析单个引脚的信号完整性,以确保其性能不会因靠近另一个引脚而受到影响。

    时间:2019-12-11 关键词: FPGA crosslink lattice

  • 莱迪思宣布推出全新低功耗FPGA技术平台

    莱迪思宣布推出全新低功耗FPGA技术平台

    美国俄勒冈州希尔斯伯勒市——2019年12月10日——莱迪思半导体公司(NASDAQ:LSCC),低功耗可编程器件的领先供应商,今日宣布推出全新低功耗FPGA技术平台——Lattice Nexus™。该技术平台旨在为各类应用的开发人员带来低功耗、高性能的开发优势,如物联网的AI应用、视频、硬件安全、嵌入式视觉、5G基础设施和工业/汽车自动化等。无论是在解决方案、架构还是电路设计层面,莱迪思Nexus均展现出卓越的创新,能够大幅降低功耗且提供更高的系统性能。 莱迪思半导体研发副总裁Steve Douglass表示:“莱迪思Nexus技术平台增强了FPGA的并行处理和可重新编程能力,并且拥有网络边缘AI推理和传感器管理等当今技术趋势要求的低功耗高性能特性。该平台还能加快莱迪思今后发布新产品的速度。此外,莱迪思Nexus技术平台还针对快速增长的应用提供易于使用的解决方案集合,即使客户不擅长FPGA设计,也能帮助他们更快地开发其系统。” 莱迪思Nexus技术平台提供创新的系统级解决方案,提升了易用性。这些解决方案集合了设计软件、预置的软IP模块、评估板、套件和参考设计,帮助客户更快地构建系统。它们主要针对嵌入式视觉等增长迅猛的应用领域,包括了传感器桥接、传感器聚合和图像处理等解决方案。 莱迪思Nexus技术平台拥有创新的架构,能在行业领先的低功耗条件下优化系统性能。例如,该平台优化的DSP模块和更大的片上存储器可实现低功耗高性能的计算,如AI推理算法,并且运行速度是之前莱迪思FPGA的两倍而功耗减少一半。 莱迪思Nexus还使用创新的电路设计为客户提供各类重要功能,包括可编程的功耗与性能优化以及针对瞬时启动应用的快速配置。 莱迪思Nexus是基于三星的28 nm耗尽型绝缘层上硅(FD-SOI)工艺技术开发的。与bulk CMOS工艺相比,这项技术的漏电降低了50%,是莱迪思Nexus低功耗技术平台的最佳选择。 Samsung Foundry营销副总裁Ryan Lee表示:“我们很高兴能与莱迪思合作,将28纳米FDS制造工艺的优势引入低功耗FPGA市场。莱迪思将其在FPGA架构设计方面的创新和专长与我们行业领先的差异化代工技术相结合,将在未来几年继续保持在低功耗FPGA领域的领先地位。”

    时间:2019-12-11 关键词: FPGA fd-soi lattice

  • 屡获殊荣的Lattice sensAI解决方案持续引领网络边缘超低功耗AI的开发

    美国俄勒冈州希尔斯伯勒市——2019年10月23日——莱迪思半导体公司(NASDAQ:LSCC),低功耗可编程器件的领先供应商,今日宣布其屡获殊荣的Lattice sensAITM解决方案性能进一步提升、应用参考设计进一步优化。Lattice sensAI可以帮助OEM厂商为下一代毫瓦级智能设备赋予AI和ML功能。此次性能提升包括支持更为轻量化/高效的神经网络模型、支持更深度的量化从而在视觉应用中使用更复杂的模型处理更高分辨率或更高帧率的图像,实现更高性能的网络边缘AI。更新的参考设计可以让Lattice sensAI的客户快速轻松地创建常见的AI应用,包括全新增强版的关键词检测和人脸识别。 垂直市场营销经理Hussein Osman表示:“MCU在提供网络边缘AI应用所需的性能的同时,很难满足严格的功耗限制。而莱迪思FPGA尺寸很小、支持并行处理和基于各类传感器的AI推理,它们成为实现各类低功耗网络边缘AI应用的理想平台。在莱迪思的iCE40 UltraPlus和ECP5 FPGA上运行增强版sensAI解决方案,可以比以往更加轻松地将高性能网络边缘AI应用添加到新产品和现有产品设计中。” 莱迪思sensAI解决方案的增强特性包括: ▪     sensAI在iCE40 UltraPlus™ FPGA上支持8位量化,客户可以将其神经网络模型加大一倍,以获得更准确的AI性能 ▪     sensAI在ECP5™ FPGA上支持MobileNet和ResNet神经网络模型,它们可以处理更高分辨率的图像,从而在不增加功耗的情况下提供更好更准确的AI性能 ▪     新增应用参考设计,快速实现更多网络边缘AI应用,包括: ▪     使用麦克风在基于AI/ML的人机界面应用上实现优化的关键词检测。该参考设计让客户能够重新训练神经网络模型,根据需要识别新的关键词或短语 ▪     优化的人脸检测应用现在不仅可以检测人脸,还可以识别特定的注册用户。新的注册用户可以直接添加到面部识别应用中,无需重新训练设备的整个神经网络,从而大大节省了系统设计时间和成本 ▪     增强了现有的存在检测和对象计数参考设计,在以下应用中,低功耗状态下的AI识别更为精准: ▪     走近打印机和笔记本时将其唤醒 ▪     工业智能摄像头的瑕疵检测和操作员合规监测  

    时间:2019-10-24 关键词: FPGA 低功耗 sensai lattice

  • FPGA怎样应对嵌入式视觉市场之“变”?

    FPGA怎样应对嵌入式视觉市场之“变”?

    如今,在车用、工业、消费电子领域,已普遍搭载嵌入式视觉模块,大多设备都已经开始有了“眼睛”。就近期大热的华为智慧屏来说,也搭载了摄像头和相关的处理模块,使用上了AI视觉。但随着发展而来的,必然掀起市场的“波澜”,市场的需求总是随之而变,那么如何应对嵌入式视觉市场之“变”? 为加速工业、汽车、计算和消费电子应用的设计,莱迪思半导体公司(Lattice)宣布推出CrossLinkPlus™ FPGA系列产品,适用于采用MIPI D-PHY的嵌入式视觉系统。21ic中国电子网记者受邀参加此次新品发布会现场,莱迪思半导体亚太区产品市场部总监陈英仁现场为记者解答相关问题。   变:嵌入式视觉应用市场需求的演变   现如今,嵌入式视觉应用的市场需求已发生巨大的演变。首先,使用者需要的是无缝视觉体验的嵌入式视觉系统。例如手机轻触即亮,这种灵敏的体验除了消费类电子外,在工业、车用同样具有重要的作用。 第二,嵌入式视觉各类应用都广泛采用MIPI组件。据陈英仁解释,过去十年来手机近乎成为电子出货量最大的产品,所以手机通讯协议MIPI也随之成为最常见的协议,对于产业链的影响便是使MIPI协议相关零件,诸如摄像头、处理器、屏幕性价比非常高。当然,不仅限于消费类电子,其他产业也正在开始使用MIPI协议降低成本。 第三,市场需要使用简单的解决方案应对日益复杂的系统架构。近年来,智能汽车上搭载的创新设备趋近于超大的移动设备,车联网、ECU、AI等愈来愈复杂的系统使得市场急需简单的解决方案保证系统在升级过程中畅通无阻。 第四,传统的嵌入式视觉应用处理器的接口和处理能力有限。一般来说只有1-2个,难以处理多个传感器的场景。在工业和车载甚至是消费领域,产品总是被搭载越来越多的视觉应用传感器,但由于处理器接口有限,客户需要能够聚合多个传感器,以及可编程的解决方案。 第五,每种类型的显示屏都需要定制ASIC。过去,传统的应用处理器对应相对的显示屏一般适配的都是固定的大小,但现如今屏幕除了TFT、OLED以外,还要接通到LED上,甚至可能需要用到电子光学屏。这些都是新技术,这种情况下,客户需要灵活的可编程解决方案。   并:MIPI+内嵌闪存+小尺寸低功耗=CrossLinkPlus   CrossLinkPlus™ FPGA系列产品是结合MIPI、瞬时启动和FPGA的灵活性的“三位一体”的产品。在MIPI方面,加入了MIPI D-PHY,性能更高同时更加省电,在单通道上可达到1.5G;在瞬时启动上,该系列产品内嵌闪存,可实现瞬间启动,举个例子来说便是倒车的场景,如需等待几秒启动则毫无意义;在可编程IO方面,支持很多不同的协议,包括:SubLVDS、LVDS、SLVS2000、CMOS,这些都是工业常用的协议。 图1:结合MIPI、瞬时启动和FPGA的灵活性的CrossLinkPlus 具体来说,CrossLinkPlus™ FPGA系列产品在嵌入式视觉方面具有以下优点: 第一,具有无缝的视觉体验。对于人眼来说大概经过15ms人脑才会感知图像,CrossLinkPlus最大程度减少启动时的视觉假象,从规格参数来看在10 ms内可瞬时配置,而据实际测试表明,整个唤醒时间甚至可控制在6ms以下。 第二,这是一款优化的小尺寸、低功耗的MIPI D-PHY FPGA。MIPI D-PHY的加入,使得整体的带宽增加,可获得更高的分辨率的摄像头或高分辨率显示屏转接,并且功耗有所降低。当然不仅此而已,值得一提的是,很多嵌入式系统为追求稳定性并没有安装风扇散热,而是单纯靠散热片,该产品通过MIPI D-PHY的低功耗减少散热和小尺寸,也可减少散热方面的成本。 图2:优化的小尺寸、低功耗MIPI D-PHY FPGA 第三,支持丰富的连接标准。FPGA的灵活性体现在可以非常容易地进行多接口转换,将不同的器件连接在一起。CrossLinkPlus支持车用、工业、消费类电子常见的协议标准,通过SubLVDS、LVDS、并行接口、MIPI等将摄像头、显示屏、处理器等灵活地结合在一起。 第四,具有3.5mm x 3.5mm的封装。小尺寸可以让客户将产品做得更小,发挥更多的空间。 第五,灵活性高,匹配各类系统架构。实际解决的问题主要在四个方面上:传感器桥接、传感器聚合、MIPI信号分隔或复制、显示桥接。上文也有提到传统的嵌入式视觉应用处理器的接口和处理能力有限,CrossLinkPlus能聚合多个传感器,还能预处理数据,减少处理器的负载。另外,在不同显示屏上,CrossLinkPlus适用于不同的显示屏设计。 从实际上来讲,工业视觉的处理器传统是选择SubLVDS处理器,通过CrossLinkPlus协议的桥接,可以选择MIPI D-PHY方面的视觉处理器来降低成本;同样在传感器的聚合上也是工业上的常见操作。 在显示屏方面,现在工业存在许多非标尺寸的显示屏,CrossLinkPlus FPGA系列便非常适合这些非标场景或新场景;另外,FPGA在显示屏的“多合一”或“二合一”上则具有更独特的价值,CrossLinkPlus均可以轻松实现。 图3:CrossLinkPlus系列灵活性高,匹配各类系统架构 第六,CrossLinkPlus具有极高的性价比和现成的IP帮助加速开发。FPGA其实一直在价格和设计门槛上拥有很大的问题。 据陈英仁介绍,对于熟悉Lattice的客户来说应该比较了解,Lattice系列产品在大部分应用场景下拥有极高的性价比;对于一些不熟悉FPGA的使用者来说,CrossLinkPlus拥有免费和预验证的视频IP和参考设计帮助加速开发,让开发人员将设计资源投入到高价值功能的开发,具体包括:接收器、发送器、转换器。 图4:CrossLinkPlus拥有现成的IP和参考设计   伴:非常看重中国市场   Lattice一直在FPGA的小巧、灵活和实用性方面都非常出色,此次推出的CrossLinkPlus产品与前一代CrossLink产品相比最大的特色便是内嵌其中的闪存。正因无需外挂SDI Flash,一方面PCB拥有了更多的设计空间,另一方面超快的开机时间则让用户拥有非常好的体验。 据陈英仁现场介绍,假如使用前一代CrossLink产品的客户想要使用CrossLinkPlus可以无缝接轨移植,因为两者的封装尺寸同样是3.5mm x 3.5mm。正如上文所述的优点,CrossLinkPlus可为各类应用实现嵌入式视觉 图5:CrossLinkPlus为各类应用实现嵌入式视觉 莱迪思半导体产品营销经理Peiju Chiang表示:“由于OEM厂商希望在MIPI生态系统驱动的规模经济中获益,所以MIPI D-PHY被广泛应用于从工业控制设备显示到AI安全摄像头等各类应用。莱迪思的全新CrossLinkPlus FPGA结合了灵活的可编程性和FPGA的快速并行处理能力以及视觉应用专用的硬件、软件、预先验证的IP和参考设计。这让OEM可以将更多的时间用于开发创新的应用,而不必在那些没有任何竞争优势的普通功能上浪费时间。” 据了解,目前,CrossLinkPlus现提供样片,试用客户的设计已正常运行,软件和IP均已准备就绪。 图6:CrossLinkPlus系列产品特性 众所周知,目前中国的嵌入式视觉市场正在蓬勃高速发展之中,琳琅满目的相关产品不免拥有许多非标尺寸的显示屏或者兼容性问题,CrossLinkPlus FPGA系列刚好拥有着极强的桥接性能和灵活性,另外在性价比上也对于看中价格的厂商有着无与伦比的重要性。 Lattice一向非常看重中国市场,据陈英仁透露,针对中国市场的研发与规划一直在进行之中。 当然,提到FPGA不免也会提到工艺问题,陈英仁表示,此前有分析师提到28 nm产品,此次推出的产品并非28 nm产品,还是40 nm产品。据陈英仁透露,在下一代中中,28 nm技术将会应用。  

    时间:2019-10-08 关键词: FPGA 莱迪思半导体 高端访谈 mipi lattice

  • VHDL的port map映射时出现1166052WARNING - logical net 'clkin' has no load.

    VHDL的port map映射时出现1166052WARNING - logical net 'clkin' has no load.

    在使用lattice domiand时,出现了下面示图现象,一个输入信号总是出现在unconnected栏里,也即意味着你不能绑定管脚。logical net 'clkin' has no load.input pad net has no legal load.虽然是警告,但是这样你的功能就无法正常的测试实现了。经过几次的反复检查代码,并没有发现这个管脚的代码有逻辑问题,或有被优化的问题。最后才发现,我的代码使生成的sch文件在原理图中进行线互联的。包含这个信号cin的模块管脚并不是所有的都画了input/output端子。而问题就是出在这儿!!!因为比如说你只连接了input,在综合时,编译器会检查输入输出,当在这个模块时,只检测到输入,而没有输出,编程器默认为将无用的输入管脚干掉了,所以你那个信号脚就变为了unconnected了。所以要确保你的所有管脚一定要有连接,除非你非常肯定那个未连接的管脚对逻辑优化没影响。

    时间:2019-07-09 关键词: vhdl lattice

  • Diamod生成原理图文件

    Diamod生成原理图文件

    首先编译通过,在工程管理第一栏点击要生成symbol的模块上右键Generate SCH Symbol。一般在当前目录下会生成.sym文件;也有在user的docment目录下的。要注意,没看到哪儿可以设置symbol的生成文件存储路径。

    时间:2019-07-09 关键词: diamond lattice

  • 助力安全、智能世界的创新,FPGA可以做点什么?

    助力安全、智能世界的创新,FPGA可以做点什么?

    FPGA现场可编程器件,凭着并行计算且具有高灵活性的独特优势,在高性能计算、服务器加速等云端应用中发挥着重要特性。 而作为小尺寸、低功耗的FPGA器件在边缘端设备及多种应用中正发挥着越来越广泛的作用,提升安全性、智能性及灵活性。 "有人说安全与智能就像"鱼和熊掌"不可得兼,但事实上,只要我们赋予足够的保护措施和保护设计,"安全"就是必然的,"莱迪思半导体亚太区业务发展(BD)总监陈英仁说,"这就像一百多年前 "电"刚出现时,人们普遍担心其危险性,可是现在,成熟的用电技术让它成为了大众都离不开的必需。"   如何才能从根本上保证系统的安全性呢?这方面FPGA大有可为。陈英仁向行业媒体介绍了Lattice在这方面的解决方案。 组件的固件已逐渐成为网络攻击最为常见的目标。最近几年,严重的安全事故时有发生:例如,JEEP汽车被入侵后造成了40万辆车被召回,去年有超过40亿条的记录被侵入,包括个人记录,导致信用卡被盗刷及隐私滥用事件,还有最近发生的大规模DDoS攻击造成网络瘫痪,甚至连心脏起搏器都可能遭受入侵,严重影响到人员的生命安全。 受损的固件其潜在危害尤其严重,FPGA则提供了一个保护系统固件的可靠硬件平台,因为它们能够并行执行多个功能,从而可以在检测到未经授权的固件时,更快地识别和响应。 为此,Lattice推出了MachXO3D FPGA,基于硬件可信任根大大提高了安全性。 当使用MachXO3 FPGA实现系统控制功能时,它们通常是电路板上"最先上电/最后断电"的器件。通过集成安全和系统控制功能,MachXO3D成为系统保护信任链上的首个环节。 MachXO3D改进了生产过程中的器件配置和编程步骤。这些优化搭配MachXO3D的安全特性,保障了MachXO3D和合法固件之间的安全通信,从而较好地保护了系统。   陈英仁告诉21ic记者,相比基于MCU的软件保护机制,MachXO3D FPGA的并行处理可以提供更快的响应速度,丰富的I/O可以提供多个存储器保护,同时可以减少外围器件及总体成本。 MachXO3D可以在系统生命周期的各个阶段(从生产到系统报废),组件固件遭到未经授权的访问时,对其保护、检测和恢复。 OEM可以使用MachXO3D轻松实现可靠、全面、灵活的基于硬件的安全机制,保障所有系统固件的安全。 据陈英仁透露,目前已经有5家服务器的OEM采用了MachXO3D的设计来提升安全性。 除了在安全性上的大展身手,FPGA在网络边缘AI设备上的应用也越来越多了。 据统计,网络边缘 AI 设备的出货量预计将在 2025 年达到每年 25 亿台。如此海量的设备如何快速地实现AI智能化?这是摆在工程师面前的一大挑战。 陈英仁表示,IoT市场很庞大,应用需求多种多样,但网络边缘 AI 设备却具有两大共性:低功耗和少量多样,Lattice的FPGA在这些应用中就具有得天独厚的优势:小尺寸、低功耗、高灵活性。为了帮助工程师更快的开发基于FPGA的网络边缘 AI 设备,Lattice推出了专为网络边缘AI应用优化的Lattice sensAI平台。   新版sensAI实现了10倍的性能提升,同时大大简化开发过程,加速设计周期。 莱迪思sensAI的增强特性包括: •与上一版本相比,性能提升10倍——通过更新了CNN IP和神经网络编译器,新增8位激活量化、智能层合并以及双DSP引擎等特性 o无缝的用户体验——新特性缩短设计周期: o拓展神经网络和机器学习框架,支持Keras o支持量化和分数设置机制,用于神经网络训练以避免重复的后处理 o通过USB接口简化神经网络的调试 o全新可定制的参考设计加速对象计数和人员检测等常见应用的上市进程 o 设计服务合作伙伴生态不断拓展,现拥有Pixcellence等多家具备全面产品设计能力的合作伙伴,轻松助力客户产品上市。 像智能家居控制中的人员检测,门铃和安防摄像机应用中的人员检测,零售商店摄像头应用中的对象计数以及广泛的工业应用都是sensAI的目标应用领域。 陈英仁介绍说,例如在智能门铃应用中,准确的人员检测是一大挑战,目前的被动红外探测方案常常误将非人因素识别为来访人员而启动摄像头,造成不必要的麻烦,而基于FPGA的解决方案则大大提升准确度,同时保证了低功耗,低成本的优势。   现场展示的DEMO显示了基于FPGA的人员计数方案,可以准确检测出10米范围内的人员,且功耗只有几瓦。

    时间:2019-05-23 关键词: FPGA AI IoT 技术专访 lattice

  • LATTICE推出一系列基于FPGA的完整设计方案

    Lattice近日在嵌入世界会议展览会上展出一系列基于FPGA的完整设计方案,包括PCI Express、SMPTE video和其采用uClinux实时操作系统(RTOS)的LatticeMico32嵌入式RISC微处理器。 Lattice会用其评估板现场演示其PCI Express终端设备。评估板将一个软PCI Express核(可为x1或x4配置)用片上3.125Gbps SERDES块编程至LatticeECP2M低成本FPGA。LatticeECP2M提供独有的基于FPGA、量产价格低于$10.00的PCI Express解决方案。 Lattice还将通过LatticeECP2M器件演示其SMPTE功能。SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers,动画和电视工程师社团)已定义串行数字接口(SDI)系列标准。这些标准定义了用于通过75Ω同轴线传送未经压缩的数字视频信号的物理接口和相关电路。

    时间:2019-02-22 关键词: 设计方案 嵌入式开发 系列 完整 lattice

  • Lattice新的开发软件—PAC-Designer 2.0

    近日,lattice推出新的开发软件——pac-designer 2.0,这套软件支持lattice最新推出的器件。在这款新的开发软件中,加入了波形仿真,直观、方便的pcb板电源管理方案。 pac-designer 2.0开发软件为工程师提供了非常直观的电源管理方案,这是的工程师可以把更多的精力放在可编程器件本身的设计中去。同时,开发软件提供了波形的仿真,可以更好的检测设计的正确性。为了符合工程师的习惯,pac-designer 2.0开发软件采用层次化的下拉菜单。在电源监控功能中,工程师可以通过下拉菜单为isppac器件指定从1v到5.75v的信号输入。 现在,pac-designer 2.0开发软件已经可以在lattice的网站()中下载了,用户可以得到6个月的免费试用期限。

    时间:2018-12-19 关键词: pac 嵌入式开发 designer 开发软件 lattice

  • lattice提供的syncplify pro介绍及查看RTL视图步骤

    对于diamond来说,查看RTL级的示图时,必须以LSE(自带的综合工具)来编译综合代码。而经常会出现Synplify pro编译通过,LSE编译出现bug的情况,所以用LSE编译代码,总不让人放心。默认使用Synplify pro时,是无法查看RTL图。好在lattice提供了syncplify pro for lattice工具可供我们来分析代码,同时可大概查看设计视图。Synplify pro查看RTL视图步骤:1、点击RUN(F8),Synplify pro会自动编译工程代码直至完毕2、HDL->RTL...,即可查看RTL视图;3、Synplify pro这款工具应该很专业,其他功能待发掘

    时间:2018-11-29 关键词: pro rtl syncplify lattice

  • Lattice ECP3的仿真库出现modesim仿真错误的解决方法

    在添加Lattice ECP3的仿真库后,调用自身的serdes IP核联合modesim仿真时出现下列错误:#         Region: /topblock_tf/UUT/I1# ** Fatal: (vsim-3693) The minimum time resolution limit (10fs) in the Verilog source is smaller than the one chosen for SystemC or VHDL units in the design. Use the vsim -t option to specify the desired resolution.#    Time: 0 ns  Iteration: 0  Instance: /topblock_tf File: E:/code/FPGA_Mode2/FPGA_Mode2_tf.v# FATAL ERROR while loading design# Error loading design貌似在说tf文件中的timscale与10fs不匹配,将`timescale 10 ns / 1 ns改为=>`timescale 10 ns / 10 fs然后就好了

    时间:2018-11-19 关键词: 仿真 ecp3 modesim lattice

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