米Lattice Semiconductor(ラティス セミコンダクター)は、最大32Mビットと大容量のフラッシュメモリーを内蔵するFPGA(Field Programmable Gate Array)「MachXO5-NXファミリー」(図1)を2022年5月31日(現地時間)に発表した ニュースリリース 。サーバーコンピューティングや通信、産業、車載など幅広い応用分野を狙った製品で、大容量のフラッシュメモリーに加えて豊富なセキュリティー機能や低消費電力、堅ろうな3.3V I/Oなどが特徴だとする。

図1 MachXO5-NXファミリーの概要
図1 MachXO5-NXファミリーの概要
(出所:Lattice Semiconductor)
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 MachXO5-NXファミリーの最初の製品「LFMXO5-25」のFPGAファブリックには、25k個のロジックセルや1.9MビットのSRAM、DSPブロックなどが含まれる(図2)。32Mビットのフラッシュメモリーのうち、9.2Mビットはユーザーデータ向けに使える。残りの容量は、FPGAファブリックのコンフィグレーションデータの格納などに使われる。同社によると新製品は、システム制御に向くとしている。具体的には、MPU(マイクロプロセッサー)などのプロセッサーの隣で補助的な役割を担ったり(いわゆるグルーロジック)、信号レベル変換などを行ったりする。

図2 新製品の応用例のイメージ
図2 新製品の応用例のイメージ
(出所:Lattice Semiconductor)
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 今回の新製品と同じ用途に向けたFPGA競合品は複数あるが、Latticeによれば新製品は競合品にない複数の特徴を持つという(図3)。例えば、堅ろうな3.3V I/Oを備えるとする。「堅ろうなI/O」は聞きなれない言葉だが、同社によれば、次の4つの特徴をもったI/Oを意味している。(1)短い起動時間で立ち上がる(新製品では3ms)、(2)ホットソケットが可能、(3)プルアップ/ダウンが選択可能、(4)スルーレットをプログラムが可能、である。

図3 競合製品と比較
図3 競合製品と比較
(出所:Lattice Semiconductor)
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 セキュリティー機能が豊富なことも新製品の特徴とする。同社によれば、市場にある競合品のなかで、コンフィグレーションデータのビットストリームの暗号化(256ビットAES暗号化技術を利用)と同ビットストリームの認証(256ビット楕円曲線暗号化技術を利用)、ランタイムセキュリティー機能がそろったFPGAは新製品だけだという。

 新製品は、28nm FD-SOIプロセスで製造するFPGA「Lattice Nexus」*1の5番目のチップで(図4)、Lattice Nexusの低消費電力や高信頼性という特徴を継承する。例えば、消費電力が競合製品より最大で70%低減するという。また信頼性に関しては、競合のFPGAに比べて外来放射線に起因するソフトエラーが最少で1/100としている。LFMXO5-25は現在、サンプル出荷中である。

*1 関連記事 「信頼性100倍」の小型低電力FPGA、米ラティスがビジョン/AI処理向けに
図4 28nmFD-SOIプロセスで製造するFPGA「Lattice Nexus」の5番目のチップ
図4 28nmFD-SOIプロセスで製造するFPGA「Lattice Nexus」の5番目のチップ
(出所:Lattice Semiconductor)
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