Lattice推出Mach-N2安全FPGA与AI开发工具Lattice Prompt

Lattice Semiconductor于9月17日（美国时间）宣布，推出面向安全平台的FPGA“Mach-N2系列”以及AI驱动开发工具“Lattice Prompt”。在正式发布前，Lattice举行了说明会，以下根据说明会内容介绍。

支持PQC的Mach-N2 DQ

面向安全平台的FPGA“Mach-N2/N2 DQ”方面，该公司自2011年推出“Mach XO2”后，又于2014年推出“Mach XO3”、2019年推出“Mach XO3D”、2020年推出“Mach-NX”、2022年推出“MachXO5-NX”，并在2025年追加“Mach XO4”，持续扩充产品线。此次的Mach-N2/N2 DQ是最新一代产品（图1）。

图1：此图的横轴不是时间而是功能，因此不一定与产品出货时间一致。

其基础是Lattice于2024年底发布的“Nexus 2 Platform”，并在其上集成了面向安全平台的功能（图2）。

图2：Mach-N2系列的主要特点。

顺带一提，后文也会提到，目前支持后量子密码（PQC）的只有Mach-N2 DQ，Mach-N2本身尚未支持PQC。

另外，以前的路线图中曾计划在Mach-N2之外推出CrossLink，但截至目前发布时间仍未公开（图3）。

图3：以前的路线图只简单写为“CrossLink”，此次名称确定为CrossLink-N2，这是与上次的不同之处。

Mach-N2基本继承了Nexus 2的特点，但Mach-N2准备了面向安全平台的附加功能（图4）。

图4：右下方黄色框出的部分为Mach-N2特有功能。

首先是内置Flash与防篡改（图5）。

图5：Nexus 2 Platform发布时曾提到部分SKU支持内置Flash，此次可知Mach-N2正属于此类。防篡改模块实时监控电压和温度等，并检测Side channel Attack。

由于不需要外部Flash，可降低数据被物理窃听或篡改的风险。此外，防篡改模块始终实时监控，必要时可采取包括永久禁用在内的多种措施（此处可由用户选择）。

顺带一提，如果实施永久禁用，则无法远程恢复，但似乎可以进行物理应对。至少不至于需要把Mach-N2从电路板上拔下来更换新品那么麻烦。

另一个是PQC支持。如前所述，这是Mach-N2 DQ独有的功能。它不仅已符合CNSA 2.0的PQC要求，还可以通过API从用户逻辑访问其PQC加速器（图6）。

图6：除PQC以外的加密是否也能通过API从用户逻辑使用，笔者忘记确认了。

图7是与主要竞争产品的性能比较。高速启动等是Nexus 2 Platform的特点，而PQC Boot/Service等尤其明显可称为Mach-N2 DQ的特点。

图7：不过PQC支持本身从MachXO5-NX一代就已搭载，且已完成CNSA 2.0支持，因此准确地说，也许是将这种PQC支持移植到Nexus 2 Platform上的就是Mach-N2。

图8为SKU列表。首先，不支持PQC的Mach-N2 MH-16和MH-20即日起开始供货；其余SKU以及支持PQC的MH-21D预定于2027年下半年开始提供工程样品。

图8：另外，Radiant等开发工具对Mach-N2的支持已经完成，这些工具也可即日起获取。

开发套件（图9）也从即日起开始提供。

图9：Certus-N2的评估板图片也显示为“Coming Soon”之类，难以判断，但感觉比传统评估板更简单。

可实现基于自然语言的FPGA开发的Lattice Prompt

接下来是Lattice Prompt。众所周知，最近利用AI进行编码迅速普及，但现有IDE和LLM当然尚不支持FPGA编程（图10）。

图10：但就算等待它们支持，也不知道要等到什么时候，因此Lattice决定想办法解决。

为此提供的就是Lattice Prompt（图11）。

图11：如果输入只有这些，设备选择、“低功耗”的定义（是10W、1W还是0.1W，仅凭这一点很难判断）等缺失项很多，因此需要更详细地描述。

Lattice Prompt本身对应多种IDE的MCP，以及汇总了使用Lattice FPGA时所需技能的内容，并不是Lattice自身提供LLM。

因此，用户首先需要自行准备IDE和LLM。通过加载Lattice Prompt提供的技能，即可进行基于自然语言的FPGA开发，并进一步与该公司FPGA设计软件“Lattice Radiant”联动，自动完成直到生成比特流的过程。

利用它，例如将OCT（Optical Coherence Tomography，光学相干断层扫描）用代码移植到中端FPGA“Lattice Avant”上（图12），或者解决量子纠错解码器的时序错误（图13），这些工作都能以极快速度完成。

图12：先将CUDA替换为Python，再由此转换为RTL，这一点很有趣。

图13：对于200MHz（即周期时间5ns）而言，5ns的时序违例就意味着周期时间为10ns。实际上，据说最初目标为200MHz，但只能在98MHz下运行。

笔者稍微在意的是，做这类事情时，IDE或者说LLM侧自然会消耗相当多token，但具体会消耗多少？此次虽然确认了，却没有得到明确回答。不过这方面可能因LLM种类和处理内容而大幅变化，因此很难一概给出数字。

图14：终于可以利用LLM进行FPGA编码了，令人感慨颇深。

如前所述，与IDE和LLM的合同需要用户自行签订（免费额度能在多大程度上实用，很值得怀疑），但Lattice Prompt本身即日起免费提供。此外，Lattice表示将继续改进Prompt，通过反映这些改进，似乎可以更容易实现性能优化。

【2026年9月18日追加】 据Lattice称，在使用Prompt且开发时间少于30小时的案例中，所消耗的token数大致低于3000。当然这会因内容而变化，但至少似乎不必担心大量消耗token。