過去一年，Lattice的股價(jià)從15美元漲到了如今的45美元，暴漲了300%，Lattice為什么上漲了這么多？這些年，從低端到中端，Lattice不斷在低功耗設(shè)備潛心鉆研，其在FPGA領(lǐng)域又開辟了哪些新天地呢？
Lattice從2019年開始公布第一個(gè)解決方案，主要是注重在網(wǎng)絡(luò)邊緣AI計(jì)算；2020年推出sensAI更新方案和Embedded Vision1.0 （mVision）和Sentry1.0；2021年sensAI新版本mVision 2.0和Sentry 2.0已經(jīng)推出。憑借在中低容量產(chǎn)品所占據(jù)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，Lattice首先從各類消費(fèi)電子產(chǎn)品出發(fā)，而今Lattice已將觸角漸漸延伸到了汽車、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域?qū)PGA的需求，作為為數(shù)不多的毛利較高（毛利率60%）的獨(dú)立FPGA廠商，Lattice也或許會(huì)從這種市場(chǎng)定位中獲得更大的成長(zhǎng)空間。
Lattice mVisionTM 2.0邁向汽車、工業(yè)和醫(yī)療
萊迪思亞太區(qū)資深市場(chǎng)開發(fā)經(jīng)理林國(guó)松介紹道，Embedded Vision解決方案2.0最主要提供了三個(gè)方面的更新：第一個(gè)提供了全新強(qiáng)化的圖像信號(hào)處理器（ISP）；其次拓展了萊迪思 Embedded Vision針對(duì)汽車、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域的支持。第三，mVisionTM 2.0解決方案開始支持萊迪思自己研發(fā)的Propel軟件開發(fā)的CPU處理器，這樣在這個(gè)解決方案中可以更多使用基于C代碼的開發(fā)，可以簡(jiǎn)化開發(fā)復(fù)雜度和降低出錯(cuò)可能性。
從以消費(fèi)類電子為主的Embedded Vision 1.0到汽車、工業(yè)和醫(yī)療領(lǐng)域，其最大的不同之處是什么呢？“應(yīng)該說工業(yè)汽車和醫(yī)療，他們對(duì)嵌入式視覺方案的要求不太一樣。消費(fèi)級(jí)相對(duì)來說對(duì)幀率準(zhǔn)確度并不是說一點(diǎn)都不能差，丟一兩個(gè)象素，只要視覺上感覺不到，就不會(huì)產(chǎn)生影響。但是對(duì)于工業(yè)或者是汽車來說多數(shù)是不接受的，它是會(huì)有需要每一幀都能夠記錄下來，也不能丟幀。醫(yī)療是需要低功耗小尺寸，這個(gè)都是對(duì)我們來說萊迪思本身是低功耗小尺寸上面有這樣的優(yōu)勢(shì)，我們同時(shí)在上面增加視覺處理，在醫(yī)療方面領(lǐng)域我們是有能力能夠切得進(jìn)去。”林國(guó)松解釋道。
Embedded Vision應(yīng)用場(chǎng)景非常多，基本上只要有攝像頭的地方，就會(huì)和Embedded Vision有關(guān)。據(jù)Allied Market Research數(shù)據(jù)顯示：“2019年全球機(jī)器視覺系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模為297億美元，到2027年預(yù)計(jì)將達(dá)到749億美元；2020年到2027年的復(fù)合年增長(zhǎng)率約為11.3％。”萊迪思 Embedded Vision方案能夠在視覺處理應(yīng)用方面提供很好的支持。
關(guān)于新的Embedded Vision解決方案2.0，林國(guó)松做了詳細(xì)的介紹。首先在硬件平臺(tái)上，如下圖所示，除了CrossLink橋接開發(fā)板，CrossLink-NX橋接開發(fā)板，DP的輸入板等這些接口板之外，在這次公布方案里面Lattice著重增加了三款傳感器的支持，支持的圖像傳感器包括Sony IMX464和IMX568以及安森美半導(dǎo)體的AR0344CS。這幾款傳感器都是應(yīng)用較為廣泛且流行的傳感器。
而具體到IP核，Lattice可提供包括顯示處理、圖像信號(hào)處理、橋接和聚合，互連在內(nèi)的四大類IP核。客戶可以直接引用這些模塊，減少?gòu)牧汩_發(fā)的流程投入。這些所有可用的IP模塊都支持CrossLink-NX。
據(jù)林國(guó)松介紹道，在Embedded Vision2.0里還引入了由萊迪思自己開發(fā)的CPU軟核IP，包括相對(duì)應(yīng)C代碼開發(fā)，這個(gè)工具最大特點(diǎn)是開發(fā)是基于拖拽型，并非是輸入代碼型，拖拽型特點(diǎn)是比較直觀，同時(shí)連線出錯(cuò)可能性會(huì)很低，這些拖拽完成以后形成相對(duì)應(yīng)IP核，在這個(gè)IP核基礎(chǔ)上可以進(jìn)行C代碼開發(fā)，降低原本對(duì)FPGA的代碼所需要的資源，更多可以用C代碼進(jìn)行開發(fā)來控制相對(duì)應(yīng)IP，開發(fā)難度會(huì)大大下降。
此次，Lattice也公布了多個(gè)新的參考設(shè)計(jì)，例如橋接、聚合和圖像處理，包括MIPI的轉(zhuǎn)換、duplicator、Sub-LVDS的轉(zhuǎn)換，還有多合一。目前Lattice現(xiàn)在最多可以做到六合一，六個(gè)線路融成一路信號(hào)送給MIPI。除此之外，Lattice還可以提供定制服務(wù)，具體的合作客戶有美國(guó)Softnautlcs、LogicFruit、Bitec、TATA、Helion等等。
所以，總體來看，Embedded Vision 2.0方案里最主要是有提供完整的視覺處理方案，同時(shí)在萊迪思低功耗芯片上面能夠得到體現(xiàn)。
Sentry 2.0為固件保駕護(hù)航
據(jù)WatchGuard首席技術(shù)官Corey Nachreiner說：“盡管安全方面沒有所謂的”新常態(tài)“，但可以確定的是，企業(yè)在2021年及以后，加強(qiáng)對(duì)終端和網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)將是當(dāng)務(wù)之急。同時(shí)，建立分層的信息安全制度也很重要，還要提供相應(yīng)服務(wù)應(yīng)對(duì)隱蔽式攻擊和加密攻擊以及復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)釣魚活動(dòng)等。”
萊迪思研發(fā)Sentry方案就是為了能夠保護(hù)固件不受到攻擊，同時(shí)保護(hù)固件或者說是能夠讓固件回歸正常的工作狀態(tài)。2020年Lattice推出了1.0版本，這次推出Sentry 2.0。新版本的Lattice Sentry為開發(fā)人員提供高效安全的方式來快速實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化的系統(tǒng)和加密應(yīng)用，滿足目前和未來服務(wù)器平臺(tái)迅速增長(zhǎng)的安全性要求。該方案支持的固件安全特性可用于通信、計(jì)算、工業(yè)、汽車和智能消費(fèi)電子市場(chǎng)。
Sentry 2.0是基于萊迪思新公布的一款新產(chǎn)品Mach-NX，同時(shí)提供的IP核包括QSPI的Monitor、QSPI的Streamer、I2C的Monitor以及PLD的接口等已經(jīng)經(jīng)過驗(yàn)證的IP核，在此基礎(chǔ)上面開發(fā)所需要用的軟件包括FPGA的和Propel軟件。在此基礎(chǔ)上有硬件、IP和軟件，在此基礎(chǔ)上提供參考設(shè)計(jì)的包括PFR demo code等，也包括指令仿真器。這些參考設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)一些檢測(cè)攻擊，恢復(fù)被損害的固件，保護(hù)系統(tǒng)不受非法命令的訪問，以及可以記錄有多少非法錯(cuò)誤或者說非法攻擊。
林國(guó)松介紹到，Lattice的Sentry方案是運(yùn)行在Lattice自己研發(fā)的保護(hù)芯片上，這塊芯片最主要的功能是保護(hù)主板或者整個(gè)系統(tǒng)里面固件系統(tǒng)。Sentry 2.0的主要特性包括：
（1）更高的安全性。Sentry解決方案集合支持Mach?-NX安全控制FPGA和安全的Enclave IP模塊，能實(shí)現(xiàn) 384位加密（ECC-256/384和HMAC-SHA-384），更好地讓受到Sentry保護(hù)的固件防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。許多下一代服務(wù)器平臺(tái)都要求支持384位加密。
（2）啟動(dòng)前身份驗(yàn)證速度提高4倍。Sentry 2.0支持更快的ECDSA（40毫秒）、SHA（高達(dá)70 Mbps）和QSPI性能（64 MHz）。這些特性讓Sentry 2.0可以提供更快的啟動(dòng)時(shí)間，最大程度減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，并降低啟動(dòng)過程中遭受固件攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。
（3）實(shí)時(shí)監(jiān)控多達(dá)五個(gè)固件鏡像。為進(jìn)一步擴(kuò)展基于萊迪思Sentry、符合PFR標(biāo)準(zhǔn)的硬件可信根的功能，該方案能夠在啟動(dòng)和運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中多達(dá)五個(gè)主板部件。相比之下，基于MCU的安全解決方案缺乏足夠的處理性能，無法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)控如此多的組件。
軟件方面也有很大的更新，可以支持拖拽，這樣在構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候可以簡(jiǎn)化，尤其是通過萊迪思自己研發(fā)的以RISC-V命名架構(gòu)的CPU的核，在相對(duì)應(yīng)的線上可以掛載所需要的功能IP模塊，通過可視化連線之后可以構(gòu)建出這樣一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)有了以后再通過C代碼編輯器在上面可編輯可執(zhí)行的C代碼，這樣可以簡(jiǎn)化開發(fā)的一些流程以及開發(fā)所需要投入的精力。所有這些Lattice都附帶參考原碼，以及對(duì)PFR配置參考手冊(cè)。這樣最大一個(gè)好處就是對(duì)FPGA設(shè)計(jì)方面專業(yè)背景需求大大降低，即使沒有專業(yè)背景也可以針對(duì)這些方案開發(fā)可以進(jìn)行操作，因?yàn)槭怯肅代碼形式實(shí)現(xiàn)的。
值得一提的是，新版本的Embedded Vision跟Sentry都支持了RISC-V，關(guān)于這個(gè)問題，林國(guó)松表示，RISC-V很大一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素是我們得到的市場(chǎng)反饋和接受度越來越好，而且相對(duì)來說RISC-V作為一個(gè)能夠提供開源支持的方案，多數(shù)的用戶是愿意接受的。萊迪思現(xiàn)在支持RISC-V主要是考慮到一個(gè)是開源、客戶接受度。同時(shí)我們未來會(huì)在其他器件上逐步提供RISC-V軟核支持。
結(jié)語
在低功耗、小尺寸優(yōu)勢(shì)上穩(wěn)扎穩(wěn)打可以說是Lattice這些年致勝的一大法寶。作為一項(xiàng)技術(shù)，F(xiàn)PGA多年來發(fā)展迅速，能夠在靈活性，處理速度和功耗方面滿足當(dāng)今許多設(shè)計(jì)要求，從而使其在從智能接口到機(jī)器視覺和AI的廣泛應(yīng)用中非常有用。