Certus-NX

低功耗通用FPGA

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Lattice DevCon 2023

行业领先的小尺寸封装的I/O数量——封装尺寸小至6x6 mm的同时，每平方毫米的IO密度最高为同类FPGA的两倍，支持PCIe和GigE（SGMII）。

高速接口——1.5 Gbps差分IO，比同类FPGA最高快70%。还支持5 Gbps PCIe、1.25 Gbps SGMII（GigE）和1066 Mbps DDR3存储器接口。

基于莱迪思Nexus技术平台——与同类FPGA相比，功耗可降低多达4倍，稳定性最高提升100倍，这得益于28 nm FD-SOI工艺使软错误率（SER）降低最高100倍。

Certus-NX

特性

  • 多达39 K逻辑单元、2.9 Mb嵌入式存储器、56个18 x 18乘法器、192个可编程I/O、一个5 Gbps PCIe通道、两个1.25 Gbps SGMII通道、两个ADC（每个12位，1 MSPS）
  • 封装小至6x6 mm，球间距可选0.5和0.8 mm
  • 功耗模式——用户可选低功耗与高性能模式，可通过FD-SOI可编程基体偏压（back-bias）启用该功能
  • 设计安全——ECDSA位流验证与可靠的AES-256加密
  • 瞬时配置——I/O配置只需3 ms，整个器件配置最快仅需8 ms
  • 提供商用、工业和汽车（AEC-Q100认证）温度等级

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产品系列表

Certus-NX器件选型指南
特性 LFD2NX-17 LFD2NX-40
逻辑单元 17K 39K
嵌入式存储器（EBR）Bit（Kb） 432 1512
大型存储器（LRAM）Bit（Kb） 2560 1024
18 X 18乘法器 24 56
ADC模块 2 2
GPLL 2 3
5 Gb/s PCIe Gen2硬核IP — 1
器件配置时间1(ms) 8 14
I/O配置时间1(ms) 3 3
温度等级3 C, I, A C, I, A
0.5 mm I/O总数（宽范围，高性能），PCIe通道

LFD2NX-17 LFD2NX-40
121 csfBGA (6 x 6 mm)3 78 (30, 48), 0 82 (24, 58), 1
0.8 mm I/O总数（宽范围，高性能），PCIe通道

LFD2NX-17 LFD2NX-40
196 caBGA (12 x 12 mm) — 157 (99, 58), 0
256 caBGA (14 x 14 mm)3 — 192 (118, 74), 1

1. 在150 MHz频率的QSPI模式下测得。
2. C = 商用；I = 工业；A = 汽车
3. 支持汽车等级

解决方案示例

PCIe to SGMII Bridge Block Diagram with Certus-NX放大图片

PCIe到SGMII桥接

  • 通过PCIe Gen2将处理器桥接至SGMII
  • 小型封装小至6x6 mm，支持PCIe和SGMII
  • PCIe Gen2和SGMII CDR硬核模块简化开发
PCIe Control Place Bridge Block Diagram with Certus-NX放大图片

PCIe控制平面桥接

  • 通过PCIe Gen2将处理器桥接到多个控制平面外设（UART、SPI、I2C、MDIO等）和电路板管理功能
  • 每平方毫米拥有大量可编程I/O，最大化特定尺寸下的接口数量
  • PCIe硬核IP支持多个功能，简化开发
  • 瞬时配置满足电路板管理和PCIe启动时间的要求
Co:processing Block Diagram with Certus-NX放大图片

协处理

  • 使用Certus-NX作为协处理器分担CPU的负载，加速实现复杂的功能
  • DDR3和LPDDR2接口支持（最高1066 Mbps）和片上嵌入式存储器（最高2.9 Mbit）提供多种数据缓冲方案
  • 封装尺寸小至6x6 mm，支持PCIe和DDR存储器接口
Motor Control Block Diagram with Certus-NX放大图片

马达控制

  • 提升马达控制功能的效率和性能
  • 采用28 nm FD-SOI工艺，软错误率（SER）降低100倍，带来极高的稳定性
  • 支持工业温度等级

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Certus-NX Product Brochure
I0275 2.0 8/25/2021 PDF 547.7 KB
Package Diagrams
FPGA-DS-02053 7.6 10/19/2023 PDF 9.9 MB
Memory User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02094 1.5 7/5/2022 PDF 3.1 MB
Power Management and Calculation for Certus-NX, CertusPro-NX, and MachXO5-NX Devices
FPGA-TN-02257 1.1 5/31/2022 PDF 1 MB
sysCLOCK PLL Design and User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02095 2.3 9/26/2023 PDF 2 MB
sysDSP User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02096 1.5 9/26/2023 PDF 1.6 MB
sysI/O User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02067 2.2 10/19/2023 PDF 1.4 MB
sysCONFIG User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02099 2.7 9/26/2023 PDF 2.5 MB
I2C Hardened IP Usage Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02142 1.3 5/31/2022 PDF 1.4 MB
Common Programming and Configuration FAQs with Supplementary Concepts for CrossLink-NX, Certus-NX, and CertusPro-NX
FPGA-AN-02048 1.2 8/9/2023 PDF 2.2 MB
Certus-NX High-Speed I/O Interface
FPGA-TN-02216 1.4 6/5/2023 PDF 2.6 MB
ADC User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02129 1.7 9/4/2023 PDF 1.2 MB
Soft Error Detection (SED)/Correction (SEC) Usage Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02076 1.8 7/14/2023 PDF 555.3 KB
Multi-Boot User Guide for Nexus Platform
FPGA-TN-02145 1.6 9/26/2023 PDF 974.1 KB
Certus-NX Hardware Checklist
FPGA-TN-02151 1.3 7/31/2023 PDF 392.7 KB
Single Event Upset (SEU) Report for Nexus Platform
FPGA-TN-02174 1.4 9/26/2023 PDF 307.1 KB
Sub-LVDS Signaling Using Lattice Devices
FPGA-TN-02028 2.5 10/9/2023 PDF 540.2 KB
Solder Reflow Guide for Surface Mount Devices
FPGA-TN-02041 4.8 9/26/2023 PDF 399.4 KB
PCB Layout Recommendations for BGA Packages
FPGA-TN-02024 5.2 9/26/2023 PDF 8.1 MB
Thermal Management
FPGA-TN-02044 4.7 10/27/2023 PDF 1 MB
Using TraceID
FPGA-TN-02084 2.5 1/25/2023 PDF 400.6 KB
Lattice Memory Mapped Interface (LMMI) and Lattice Interrupt Interface (LINTR) User Guide
FPGA-UG-02039 1.2 5/31/2022 PDF 1.7 MB
Certus-NX Family Data Sheet
FPGA-DS-02078 1.8 10/23/2023 PDF 3.1 MB
Certus-NX 40K Pinout
FPGA-SC-02004 1.2 10/26/2020 CSV 30.9 KB
Certus-NX 17K Pinout
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Certus-NX Family Data Sheet
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Power Management and Calculation for Certus-NX, CertusPro-NX, and MachXO5-NX Devices
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sysDSP User Guide for Nexus Platform
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sysI/O User Guide for Nexus Platform
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sysCONFIG User Guide for Nexus Platform
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I2C Hardened IP Usage Guide for Nexus Platform
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Common Programming and Configuration FAQs with Supplementary Concepts for CrossLink-NX, Certus-NX, and CertusPro-NX
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Certus-NX High-Speed I/O Interface
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ADC User Guide for Nexus Platform
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Soft Error Detection (SED)/Correction (SEC) Usage Guide for Nexus Platform
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Multi-Boot User Guide for Nexus Platform
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Advanced Configuration Security Usage Guide for Nexus Platform
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Certus-NX Hardware Checklist
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Single Event Upset (SEU) Report for Nexus Platform
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Sub-LVDS Signaling Using Lattice Devices
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Solder Reflow Guide for Surface Mount Devices
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PCB Layout Recommendations for BGA Packages
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Thermal Management
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Certus-NX 40K Pinout
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Certus-NX 17K Pinout
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Lattice Memory Mapped Interface (LMMI) and Lattice Interrupt Interface (LINTR) User Guide
FPGA-UG-02039 1.2 5/31/2022 PDF 1.7 MB
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Notification of Changes to CrossLink-NX™ Data Sheet and Certus-NX™ Data Sheet
PCN02A-22 1.0 4/4/2022 PDF 329.6 KB
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Lattice OrCAD Capture Schematic Library (OLB)
This file contains an OrCAD Capture Schematic Library (OLB file type) for all Lattice products. This .zip file also includes a .xls worksheet with a list of the contents of the OLB. These symbols can be used to help with OrCAD schematic designs. 		FPGA-SC-02005 7.7 9/26/2023 ZIP 4.5 MB
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Certus-NX Product Brochure
I0275 2.0 8/25/2021 PDF 547.7 KB
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Certus-NX 引领通用 FPGA 创新
1.0 7/10/2020 PDF 777.9 KB
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[BSDL] LFD2NX-40
FPGA-MD-02008 1.16 5/10/2023 BSM 44 KB
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Certus-NX Device Family Delphi Models
FPGA-MD-02023 1.0 3/13/2021 ZIP 643.4 KB
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[IBIS] Certus-NX
FPGA-MD-02009 1.1 12/14/2022 ZIP 12.4 MB

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