Lattice再推全新iCE40 UltraPlus 加速移動(dòng)和物聯(lián)網(wǎng)邊緣應(yīng)用創(chuàng)新

　　相較于Xilinx（賽靈思）與Altera兩大FPGA（可編程邏輯閘陣列）業(yè)者，Lattice（萊迪思半導(dǎo)體）在并購(gòu)Silicon Blue后，開(kāi)始全力往消費(fèi)性電子領(lǐng)域發(fā)展，在出貨方面也一直有相當(dāng)亮眼的表現(xiàn)。其中iCE40系列產(chǎn)品線在諸多消費(fèi)性電子終端產(chǎn)品已有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)基礎(chǔ)，據(jù)萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)資深事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳英仁介紹，iCE40產(chǎn)品系列一直在不斷創(chuàng)新，成員包括Lite，Ultra，以及新推出的UltraPlus，每天的出貨量大于一百萬(wàn)片。

　　Lattice亞太區(qū)資深事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳英仁

　　近日，Lattice在上海召開(kāi)了媒體溝通會(huì)，正式推出iCE40 Ultra產(chǎn)品系列的最新成員iCE40 UltraPlus? FPGA，它是業(yè)界最高效節(jié)能的可編程移動(dòng)異構(gòu)計(jì)算（mobile heterogeneous computing， MHC）解決方案之一。

　　更多存儲(chǔ)空間、更多DSP

　　Lattice亞太區(qū)資深事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳英仁指出，移動(dòng)應(yīng)用對(duì)于分布式處理的需求不斷增長(zhǎng)，Lattice的iCE40 UltraPlus器件專為滿足這些需求而優(yōu)化。作為iCE40 Ultra?產(chǎn)品系列的最新成員，iCE40 UltraPlus FPGA可滿足對(duì)于DHP（分布式異構(gòu)處理）計(jì)算需求， 幫助設(shè)計(jì)工程師實(shí)現(xiàn)功耗更低的解決方案，相比上一代產(chǎn)品具備8倍的存儲(chǔ)空間和2倍的DSP。此外，它擁有更多邏輯資源，靜態(tài)電流仍僅需75μA，而上代產(chǎn)品的靜態(tài)電流為71μA。

　　陳英仁進(jìn)一步談到，全新的 iCE40 UltraPlus FPGA還添加了可提供設(shè)計(jì)靈活性的可編程 I/O、支持始終在線攝像頭應(yīng)用的 I3C 接口（由 MIPI 定義的全新高帶寬數(shù)據(jù)和控制傳感器接口）以及內(nèi)置振蕩器， 能夠降低功耗和 BOM 成本。

　　陳英仁表示，功能豐富的 iCE40 UltraPlus FPGA靜態(tài)功耗低至75μA，封裝尺寸小至2.15x2.55mm，適用于要求功耗極小、空間受限的消費(fèi)電子類應(yīng)用。該器件還提供QFN封裝，支持工業(yè)和其他消費(fèi)電子類應(yīng)用使用的低成本PCB組裝。為了加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，Lattice提供 iCE40 UltraPlus FPGA系列的整套工具以及評(píng)估樣片和開(kāi)發(fā)板。

　　助力客戶加速創(chuàng)新

　　想象一下這樣一個(gè)場(chǎng)景，用戶無(wú)需觸碰移動(dòng)智能產(chǎn)品即可與其進(jìn)行互動(dòng)。iCE40 UltraPlus器件可提供實(shí)現(xiàn)該功能所需的響應(yīng)能力。接下來(lái)，陳英仁為媒體朋友們介紹了不同的應(yīng)用場(chǎng)景，他表示，這些應(yīng)用場(chǎng)景Lattice有參考設(shè)計(jì)或者概念，跟客戶合作去把方案做出來(lái)是非常重要的。

　　攝像頭應(yīng)用

　　第一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景是做圖象傳感器連接。陳英仁介紹道，“因?yàn)檫@是各小型的FPGA，所以速度跑得很快，這邊只是108M而且只有單路的，所以UltraPlus連接單路主處理器處于休眠狀態(tài)，低功耗的攝象頭跟FPGA開(kāi)著，一旦手機(jī)被舉起來(lái)，攝像頭和FPGA算法監(jiān)測(cè)到有一個(gè)類似人臉的形狀，他就會(huì)通知主處理器可能是主人要開(kāi)始使用手機(jī)了，接下來(lái)主處理器再進(jìn)行處理識(shí)別是不是真的主人。還有就是手勢(shì)識(shí)別、橋接、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、距離計(jì)算等等，F(xiàn)PGA就可以做到了?！?/p>

　　顯示應(yīng)用

　　第二個(gè)是顯示應(yīng)用。iCE40 UltraPlus FPGA憑借其大容量片上SRAM可支持實(shí)時(shí)工作顯示屏，而此時(shí)應(yīng)用處理器仍能處于睡眠模式。同時(shí)，iCE40 UltraPlus FPGA還可以實(shí)現(xiàn)MCU和顯示器之間的橋接。該 FPGA支持MIPI DSI或并行接口，為自定義圖形加速以及I/O擴(kuò)展提供靈活性。顯示驅(qū)動(dòng)器和圖形引擎的結(jié)合可媲美低成本 GPU，而功耗卻大大降低。

　　在iCE40的系列里面，UltraPlus是第一個(gè)可以直接原生支援MIPI屏的。因?yàn)樗牡凸?，所以主要?yīng)用場(chǎng)景就是在穿戴式的設(shè)備。

　　音頻應(yīng)用

　　第三個(gè)是音頻應(yīng)用?，F(xiàn)在的系統(tǒng)常常需要增強(qiáng)的音頻處理功能，將特定的音頻信號(hào)與高噪聲環(huán)境分離。一個(gè)典型應(yīng)用就是系統(tǒng)必須在多人正在說(shuō)話的房間中檢測(cè)并接受來(lái)自一個(gè)人的語(yǔ)音命令。

　　然而，大多數(shù)應(yīng)用處理器僅支持兩個(gè)麥克風(fēng)。而且這些系統(tǒng)通常必須始終開(kāi)啟并且使用電池供電，對(duì)于大功耗的應(yīng)用處理器而言是難以完成的任務(wù)。那么設(shè)計(jì)工程師該如何實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷并以最低功耗支持多達(dá)七個(gè)不同麥克風(fēng)輸入的波束成形解決方案呢？一種方法是將麥克風(fēng)陣列連接到一片低功耗的 iCE40 UltraPlus FPGA。

　　iCE40 UltraPlus FPGA可通過(guò)各種工業(yè)接口（如 I2S、soundwire、SlimBus 等）連接到音頻處理器。與任何基于FPGA的解決方案一樣，設(shè)計(jì)工程師可以使用片上嵌入式DSP、邏輯和存儲(chǔ)器資源構(gòu)建高度定制解決方案并快速推向市場(chǎng)。

　　數(shù)據(jù)緩存應(yīng)用

　　第四個(gè)是數(shù)據(jù)緩存應(yīng)用。許多電池供電的設(shè)備需要實(shí)時(shí)傳感器緩存，以便在應(yīng)用處理器處于睡眠模式時(shí)執(zhí)行傳感和檢測(cè)加速。這些器件必須屏蔽假喚醒，使得應(yīng)用處理器更長(zhǎng)時(shí)間地處于睡眠模式。在這類應(yīng)用中，iCE40 UltraPlus FPGA可應(yīng)用于各種傳感器和應(yīng)用處理器之間以處理喚醒觸發(fā)，如用于計(jì)步器上的雙擊或“搖一搖喚醒”技術(shù)。類似的應(yīng)用還有動(dòng)作檢測(cè)以及指紋、手勢(shì)或虹膜掃描等。

　　iCE40 UltraPlus FPGA的優(yōu)勢(shì)就是緩存，因?yàn)樗旧淼钠骷堑凸牡?，在緩存的時(shí)候也是低功耗的。

　　信號(hào)聚合應(yīng)用

　　第五個(gè)是信號(hào)聚合應(yīng)用。通常情況下，圍繞著移動(dòng)設(shè)備電池的一般有兩塊PCB。這些PCB通常使用提供有限 EMI 屏蔽的柔性線纜連接。柔性線纜被限制為兩層以盡可能降低成本。因此電路板布局工程師可能需要應(yīng)對(duì)在具有信號(hào)振鈴和其他可靠性問(wèn)題的雙層線纜上傳輸多達(dá)40個(gè)信號(hào)的挑戰(zhàn)。

　　利用 iCE40 UltraPlus FPGA 的獨(dú)家特性來(lái)聚合這些系統(tǒng)中的許多信號(hào)是一種簡(jiǎn)化上述工作的方法。將 iCE40 UltraPlus FPGA 放在傳感器旁，PCB 設(shè)計(jì)工程師可以使用簡(jiǎn)單的單針或雙針接口將多個(gè)不同的信號(hào)聚合并傳輸?shù)綉?yīng)用處理器。

　　據(jù)悉，iCE40 UltraPlus雖還沒(méi)有正式出貨，但是評(píng)估樣片和開(kāi)發(fā)板已推出。