小型FPGA与中端FPGA的区别

现场可编程门阵列（FPGA）是一种集成电路，在其制造完成后用户可以对其进行编程和重新编程。与使用软件语言编程的中央处理器不同，FPGA使用并行硬件语言编程，其结构有利于描述逻辑门、寄存器、存储器、并行运算和I/O功能等数字电子特性。

FPGA由可编程逻辑块矩阵、存储器、算术功能、可编程I/O和各种优化协议控制器组成，可通过配置执行复杂的数字操作。大多数设计人员使用VHSIC硬件描述语言（VHDL）来描述FPGA的功能。

FPGA供应商提供的工具集可将语言描述和预构建的IP（知识产权）块编译成编程文件（又称位流），并加载到FPGA器件中。

比较FPGA器件密度的最常用指标是等效 4 输入查找表（LUT）的数量。这一指标也称为逻辑单元、系统逻辑单元或逻辑元件。虽然FPGA中逻辑的具体实现因供应商而异，但这些指标是评估容量的最佳方法。

业界对小型FPGA和中端FPGA并没有一个公认的确切定义，小型FPGA的逻辑单元数量大抵在5000至100000个，而中端FPGA的逻辑单元则在100000至500000之间。

然而，两者之间的差异不仅在于封装尺寸或逻辑密度。小型FPGA通常侧重于I/O扩展、传感器聚合和CPU/MCU协处理器功能。中端FPGA侧重于更复杂的应用处理，涵盖广泛的应用模式，可显著提升复杂人工智能工作负载的性能，并为当前和未来网络安全威胁所需的最高级别硬件安全提供服务。

在数据中心、网络、工业控制、汽车安全和信息娱乐等成熟和新兴市场中，中端FPGA可提供更快的网络速度和更高的处理能力，同时保持低功耗和低成本。

在40多年的创新历程中，莱迪思始终致力于提供业界功耗最低的小型可编程逻辑器件（PLD）和FPGA。在设计FPGA平台时，莱迪思在工艺节点的选择上力求实现功耗、性能和功能集的最佳匹配平衡，从而满足中小型FPGA市场和应用的需求。

莱迪思Nexus平台专为小型FPGA设计。它采用基于28纳米FD-SOI技术的超低功耗工艺。在此工艺节点下，莱迪思提供多个不同功能和密度的FPGA系列产品，服务小型FPGA市场。28 nm FD-SOI技术为电池供电设备提供了极高的能效以及长期可靠性，包括极低的软错误率——即FPGA对高空大气α粒子的抵抗能力，这种粒子会破坏电子设备中存储元件的状态。

莱迪思的中端FPGA平台Lattice Avant具有低功耗、高性能的架构，能够实现复杂的逻辑功能、高速接口以及同类产品中最佳的可靠性和安全性，适应广泛的应用。Avant平台采用16nm FinFET 技术，与基于Nexus的器件相比，器件容量提高了5倍，带宽提高了10倍，性能提高了30倍。Avant FPGA包括各类连接选项，搭配高达36 Mb的嵌入式存储器、1800个18x18乘法器块，以及小至11 mm x 9 mm的封装。

Avant 继承了Nexus的优势，在保持莱迪思闻名的低功耗和小尺寸的同时，大大提高了吞吐量和处理能力。

下图描述了Nexus（小型）和Avant（中型）平台中FPGA器件的逻辑单元容量。

选择合适的FPGA是您的设计取得成功的关键。作为低功耗、高可靠性、小尺寸FPGA的领先供应商，莱迪思可根据您正在开发的应用类型提供相应的产品：

• 通用型 ：专为满足广泛的应用需求而设计。

• 嵌入式视觉： 专为视频桥接和处理而设计。

• 超低功耗： 专为功耗和空间受限的应用而设计。

• 系统控制和安全： 专为平台管理和安全而设计 。

莱迪思还为嵌入式显示处理、人工智能、机器视觉、机器人和安全等各种市场应用提供了一套直观、易用的软件设计工具和解决方案集合。

访问我们的产品页面，了解有关Nexus、Avant和所有其他莱迪思FPGA的更多信息。