小型FPGA新战事:莱迪思押注AI开发与CNSA 2.0
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来源:集微网
莱迪思发布AI驱动FPGA开发工具Lattice Prompt和新一代安全控制FPGA Mach-N2,旨在降低FPGA开发门槛,切入AI基础设施与工业市场,Mach-N2提供完整后量子安全套件。

日前,莱迪思连续抛出两大重磅产品:AI驱动FPGA开发工具Lattice Prompt,以及新一代安全控制FPGA Mach‑N2。在半导体涨价潮、AI服务器需求爆发、CNSA 2.0后量子加密标准落地三重背景下,莱迪思此次双新品发布旨在用AI工具降低FPGA开发门槛,用安全控制FPGA切入门槛更高、生命周期更长的AI基础设施与工业市场。

AI工具入场,把FPGA开发从“数月”压缩到“数小时”

FPGA长期被视为“专家型器件”,开发门槛高、周期长,工程师需要熟悉工具链、理解架构资源、分析关键路径,再逐层优化。莱迪思半导体亚太区应用工程(AE)高级总监谢征帆在产品发布会上坦言,过去FPGA研发工程师首先需要熟悉开发工具,还要深刻理解FPGA架构中资源的最优使用方式,在此基础上分析关键路径,再逐层实施优化。

Lattice Prompt试图改变这一流程。该工具将莱迪思软件工程师和应用工程师数十年FPGA开发与调试经验,封装为可复用的技能包,并基于开放模型上下文协议(MCP),对接开发人员自选的大语言模型和AI智能体IDE,后台自动调度Lattice Radiant运行。据悉,Lattice Prompt支持自然语言完成仿真、综合、映射、布局布线、时序分析和比特流生成等全设计流程,常规设计任务效率可提升10倍或更高。

“我们的终极目标是,可以让软件工程师借助Lattice Prompt,配合大语言模型和开发环境,完成FPGA的开发。”谢征帆表示,“这里的开发还是从端到端的开发过程,从设计概念形成,到实现、调试,再到最终发布,全链路都能完成。”

莱迪思披露的实测案例颇具冲击力。谢征帆举例介绍到,在典型案例一中,将CUDA OCT重建代码迁移至FPGA仅耗时30小时,以往需数月;在另一个案例中,Relay-BP量子纠错解码器时序问题排查与修复仅耗时4小时,以往需数天。在产品介绍中,他还展示了“为运动控制驱动器生成一个TSN以太网终端,要求具备确定性和低功耗”等自然语言指令,工具可自动生成器件配置、时序分析与仿真、全套文档。

从商业角度看,Lattice Prompt的价值不只是“提效”。它可能改变FPGA工程师的人才结构——让软件工程师、AI算法工程师也能参与FPGA开发,从而扩大莱迪思中小型FPGA的应用边界。谢征帆也承认,AI幻觉仍可能导致中间结果不理想,莱迪思将持续优化可靠性、准确性和设计时效性。但他强调,长远来看,“即便是完全不懂FPGA底层代码的人,也能够在工具的辅助下完成复杂项目的开发。”

Mach-N2亮相,后量子时代的安全控制“第一芯”

如果说Lattice Prompt意在降低开发门槛,Mach-N2则承载着莱迪思在安全控制FPGA领域的野心。

莱迪思方面表示,随着后量子安全要求逐步落地,以及长生命周期基础设施的客户越来越希望兼顾当前和未来的安全需求,系统控制与安全面临的挑战正在不断加速。Mach-N2在逻辑密度和带宽方面实现了显著提升,同时为长生命周期系统提供了同类产品中最完整的后量子安全套件。

据介绍,Mach-N2基于Lattice Nexus 2小型FPGA平台,最高支持220K系统逻辑单元,可编程架构性能达350MHz,集成PCIe 4.0与16G SERDES,支持10G以太网。安全方面,Mach-N2完全符合CNSA 2.0,支持后量子加密(PQC),采用ML-DSA、LMS和XMSS进行身份认证,采用ML-KEM进行密钥交换,同时具备加密敏捷性、防回滚保护、基于PUF的设备唯一身份标识,以及DICE和SPDM 1.4可信认证机制。

Mach-N2最核心的应用场景之一是AI服务器。谢征帆表示,从市场需求信号看,Lattice Mach-N2以AI服务器应用作为起点,AI服务器和云与计算市场是最早启动采购的细分市场。他进一步指出,无论是AI训练还是AI推理,FPGA都是服务器平台中不可或缺的器件,承担平台级控制、底层安全防护,以及未来机架级AI基础设施的管理职能。

在安全控制场景中,莱迪思反复强调“First-on、Last-off”概念。谢征帆解释,在整板上面,FPGA是最早上电、最晚下电的芯片。当FPGA的上电安全得到保障,安全性才能逐级传导到后续上电的器件,形成一个逐级传递的“安全链”。为实现这一特性,Mach-N2内嵌Flash,将上电时间控制在30毫秒以内,足以完成自启动且不影响板上其他器件上电。

护城河与增长:安全、工具链与中国生态

面对国内FPGA厂商在中低端市场的快速崛起,谢征帆并不回避竞争。当被问及莱迪思在中国市场的差异化壁垒时,他直言:“安全和工具链是莱迪思的护城河,以CNSA 2.0支持度而言,莱迪思是市场上独一无二的存在,这是我们的显著优势。”

莱迪思提供的对比数据显示,Mach-N2是同类产品中唯一同时具备片内配置闪存、30毫秒内快速启动和完整CNSA 2.0支持的方案。竞品如AMD Artix/Spartan US+、Altera Agilex 5E/3,在PQC启动、PQC运行时服务、完整CNSA 2.0支持等维度均存在缺失。具体算法能力上,Mach-N2支持ML-DSA、LMS、XMSS、ML-KEM,位流身份认证支持ECDSA-521+RSA-4096,而部分竞品仅支持LMS或ECDSA-384。

在安全控制FPGA领域,谢征帆认为主要竞争来自ASIC厂商,这些安全芯片的内部核心往往基于MCU,再在MCU之外加入密码核,做一些合封的芯片。但他指出,ASIC天生劣势是无法升级。“一旦相关协议、规范或标准组织发布新的更新,就需要重新迭代ASIC,开发周期很长。FPGA则可以非常迅速地完成更新,可能只需要数周时间,而重新开发一颗MCU的ASIC通常需要半年以上。”

此外,谢征帆还透露,国密算法支持已在莱迪思规划之中。

在中国市场,莱迪思的安全控制FPGA已有较深积累。谢征帆介绍,此前几代产品如MachXO3D、MachXO4、MachXO5-NX TDQ已拥有丰富客户群,均进入量产和成熟期。国内已有不少CSP厂商或ODM厂商在试用MachXO5-NX TDQ;AI设计工具方面,莱迪思已与国内几家工业客户初步接洽,待Lattice Prompt正式发布后,这些客户有兴趣加入早期用户计划。

对于AI工具在中国市场的可用性,谢征帆明确表示,Lattice Prompt定位为“中间插件”,适配多种IDE和大语言模型,包括国产工具。“例如Trae就是一款国产IDE;大模型方面,Kimi、千问、DeepSeek等我们都已测试过,均可以正常使用。对于底层的IDE和LLM会作为独立的应用,国内客户可以放心使用Lattice Prompt。”

生态协同方面,莱迪思7月底完成对AMI的收购。谢征帆透露整合进展顺利,双方将保持相对独立运作。AMI更多提供系统级、固件层方案,莱迪思聚焦芯片层面和硬件可信根。“‘莱迪思+AMI+终端用户’是最佳组合,能够帮助系统级安全方案在中国最快落地。”他强调。

如今AI已成为莱迪思最重要的增长叙事。谢征帆表示,AI无疑是近两年、乃至未来一段时间内市场的最大热点。对莱迪思而言,AI带来的业务增量主要来自AI服务器。他预计,AI相关FPGA应用是莱迪思增长最快的细分市场,未来推理端乃至边缘推理端将出现越来越多FPGA身影。除AI服务器外,工业、汽车、通信、机器人等市场也被视为安全控制FPGA的潜在增量。

不过,挑战同样存在。新一轮半导体涨价潮下,谢征帆坦言,本轮涨价是需求端、供给端等多方面因素共同作用的结果:AI服务器需求爆发推高FPGA用量,产能受限且与其它产品共享产线,原材料竞争加剧。莱迪思的策略是“首先保障供应的安全性,同时与客户实现共同成长”。

从AI服务器到边缘推理场景,从后量子硬件安全到AI辅助设计工具,依托工具与硬件的双轮协同,莱迪思正在回应FPGA产业的两大核心命题:一方面以Lattice Prompt消解传统FPGA的开发壁垒,降低技术使用门槛,让更多开发者能够“用好FPGA”;另一方面凭借Mach‑N2完整的后量子安全能力,夯实AI基础设施的硬件可信底座,把握算力时代下基础设施安全的全新增长机遇。面向后量子安全的产业变革浪潮,软硬件一体布局,也让莱迪思在安全控制FPGA赛道占据了重要的竞争位置。