Certus-NX主要面向网络中的各类控制和计算应用，包括在网络边缘运行的自动化工业设备以及5G通信基础设施和云端数据中心。该FPGA可以处理多种通信协议，其安全特性非常适合联网设备。在许多情况下，该器件能在执行通信任务时分担神经网络（AI）的负载。Certus-NX还可以连接到模拟电机和传感器。
产品概述
Certus-NXFPGA提供了灵活的I/O和足够的门电路来实现各种协议。该器件拥有多达39K逻辑单元，为各类设计提供足够的逻辑从而使用嵌入式DSP核实现神经网络或其他加速功能。其硬件加密模块可加速启动代码身份验证的椭圆曲线（ECDSA）加密和AES批量加密算法。该芯片还包括用于时钟和数据恢复（CDR）的硬逻辑，支持高达1Gbps的以太网数据传输速率，更好地支持了以太网设计。通过结合该模块与足量的LUT实现以太网协议，该芯片还可以实现与外部PHY芯片的SGMII连接。
如图2所示，Certus-NX-40包括了PCIeGen2控制器的硬逻辑用于高速通信。该接口可连接单个速率高达5Gbps的通道。两种型号都有两个12位逐次逼近（SAR）型模数转换器（ADC），速率高达每秒一百万个采样（Msps）。对于其他协议，该芯片的可编程I/O可以实现高达1.5Gbps的单个接口和差分接口，包括LVDS、subLVDS和DRAM（最高为DDR3-1066）。对于这些接口，必须使用LUT资源实现控制器。芯片的逻辑结构包括LUT、嵌入式存储器和用于DSP功能的18x18位乘法器。芯片逻辑机构外拥有一个大型RAM，可提供高达2.5Mbit的额外存储空间。
图2.Certus-NX示意图。全新FPGA拥有实现AES和椭圆曲线加密的硬核模块、用于千兆位以太网（SGMII）的时钟和数据恢复（CDR）、PCIeGen2控制器以及模数转换器（ADC）。
FD-SOI工艺可实现基体偏压（back-bias），与CMOS工艺相比，漏电降低75％。在1.0V电压下工作会降低有效功率。该工艺还提高了芯片的可靠性。由于FPGA将其配置存储在SRAM中，因此随机软错误可能会导致器件故障（SEU）。相比于CMOS，FD-SOI工艺能够消除SRAM超过99％的软错误，从根本上避免了SEU的发生。
产品比较
对于需要PCIe的应用，Certus-NX-40与市场上的另两款产品形成竞争关系，即英特尔的CycloneV和赛灵思Artix-7系列FPGA。后两者都是具有硬核PCIe接口、采用28nmCMOS工艺的FPGA。对于这款产品，我们都选择了有50000个逻辑单元的型号作为对比，因为它们下一级较小的型号仅有33000个逻辑单元，远低于Certus-NX。如表1所示，这两款竞品的总存储容量略大，对应的门数也较多，同时还提供更多的DSP模块。
Certus-NX在多方面表现出色。它支持最优的加密，提供用户模式AES加速以及FPGA配置位流的验证（ECDSA）和加密。英特尔和赛灵思的两款产品缺少验证，仅支持AES配置。尽管CycloneFPGA的两个PCIeGen1通道可以提供相同的总带宽，但它不提供PCIeGen2支持，并且它不提供用于以太网设计的硬核CDR模块。Certus-NX的I/O速度最高，其封装尺寸仅为其他产品的三分之一，可大大节省电路板面积。
对于不需要PCIe接口的应用，CertusFPGA则与CycloneVE系列和Spartan-7系列两款产品竞争。表2对比了Certus-NX-17与上述系列中逻辑单元数量相似型号。尽管Certus-NX的逻辑单元略少，但它的存储空间更大，既有嵌入式存储器又有外部的大型存储器，使其能够缓冲更多数据或存储更大的神经网络。与之前一样，Certus-NX在加密方面更为突出，I/O速度更胜一筹。其6x6mm的极小封装尺寸所需的电路板面积不到两款竞品的四分之一，并且I/O密度约是它们的两倍。Certus-NX也是该组产品中唯一具有以太网硬核的FPGA。
结论
Certus-NX的诸多优势可直接改善终端产品。其6x6mm的小尺寸封装可用于更小的电路板设计或节省空间便于添加新的系统功能。类似的FPGA竞品封装尺寸为10x10mm到13x13mm，门数相对较少的型号也是如此。尽管Certus-NX尺寸很小，但能提供更高的I/O密度，为电路板设计人员提供了极大的灵活性。该芯片采用独特的FD-SOI技术，比CMOS工艺功耗更低，实现了功耗和尺寸和全面优化。
全新FPGA拥有一个A/D转换器，可以搭配IoT设计中的模拟传感器。结合PWM模式下的可编程输出，该ADC很适合用于电机控制。此外，Certus-NX可以用作加速器，通过莱迪思sensAI平台或逻辑单元上的特定算法来实现神经网络。在这些设计中，FPGA可以通过高速PCIe接口直接连接到主机处理器，同时仅占用少量引脚。FD-SOI工艺对软错误具有天然的免疫力，因此Certus-NX是航空航天应用的理想选择。然而，莱迪思的器件乘法器数量较少，不太适合DSP密集型应用。
Certus-NX是基于莱迪思Nexus平台的第二款产品，它为广泛的应用领域带来了FD-SOI工艺的优势。这些通用FPGA可提供低功耗特性、小尺寸封装和灵活的I/O以及PCIeGen2、千兆以太网接口和高级加密功能。它们非常适用于各类网络边缘应用，包括智能家居、物联网和消费电子网络。此外，它们还可以用于马达控制和其他模拟应用，或者为AI和其他专用算法提供低功耗高性能的加速服务。莱迪思对这一领域的持续专注，不断提供独特和创新功能，让Certus-NX在激烈的竞争中脱颖而出。