Lattice再推全新iCE40 UltraPlus 加速移動和物聯(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Silicon Blue后，開始全力往消費性電子領(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)品線在諸多消費性電子終端產(chǎn)品已有相當(dāng)?shù)氖袌龌A(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在上海召開了媒體溝通會，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)能的可編程移動異構(gòu)計算（mobile heterogeneous compuTIng， MHC）解決方案之一。

　　更多存儲空間、更多DSP

　　Lattice亞太區(qū)資深事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳英仁指出，移動應(yīng)用對于分布式處理的需求不斷增長，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可滿足對于DHP（分布式異構(gòu)處理）計算需求， 幫助設(shè)計工程師實現(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。

　　陳英仁進一步談到，全新的 iCE40 UltraPlus FPGA還添加了可提供設(shè)計靈活性的可編程 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)和其他消費電子類應(yīng)用使用的低成本PCB組裝。為了加速產(chǎn)品開發(fā)，Lattice提供 iCE40 UltraPlus FPGA系列的整套工具以及評估樣片和開發(fā)板。

　　助力客戶加速創(chuàng)新

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

　　攝像頭應(yīng)用

　　第一個應(yīng)用場景是做圖象傳感器連接。陳英仁介紹道，“因為這是各小型的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開著，一旦手機被舉起來，攝像頭和FPGA算法監(jiān)測到有一個類似人臉的形狀，他就會通知主處理器可能是主人要開始使用手機了，接下來主處理器再進行處理識別是不是真的主人。還有就是手勢識別、橋接、運動檢測、距離計算等等，F(xiàn)PGA就可以做到了。”

　　顯示應(yīng)用

　　第二個是顯示應(yīng)用。iCE40 UltraPlus FPGA憑借其大容量片上SRAM可支持實時工作顯示屏，而此時應(yīng)用處理器仍能處于睡眠模式。同時，iCE40 UltraPlus FPGA還可以實現(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擴展提供靈活性。顯示驅(qū)動器和圖形引擎的結(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是第一個可以直接原生支援MIPI屏的。因為它的低功耗，所以主要應(yīng)用場景就是在穿戴式的設(shè)備。

　　音頻應(yīng)用

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

　　然而，大多數(shù)應(yīng)用處理器僅支持兩個麥克風(fēng)。而且這些系統(tǒng)通常必須始終開啟并且使用電池供電，對于大功耗的應(yīng)用處理器而言是難以完成的任務(wù)。那么設(shè)計工程師該如何實現(xiàn)24小時不間斷并以最低功耗支持多達七個不同麥克風(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)計工程師可以使用片上嵌入式DSP、邏輯和存儲器資源構(gòu)建高度定制解決方案并快速推向市場。

　　數(shù)據(jù)緩存應(yīng)用

　　第四個是數(shù)據(jù)緩存應(yīng)用。許多電池供電的設(shè)備需要實時傳感器緩存，以便在應(yīng)用處理器處于睡眠模式時執(zhí)行傳感和檢測加速。這些器件必須屏蔽假喚醒，使得應(yīng)用處理器更長時間地處于睡眠模式。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)，如用于計步器上的雙擊或“搖一搖喚醒”技術(shù)。類似的應(yīng)用還有動作檢測以及指紋、手勢或虹膜掃描等。

　　iCE40 UltraPlus FPGA的優(yōu)勢就是緩存，因為它本身的器件是低功耗的，在緩存的時候也是低功耗的。

　　信號聚合應(yīng)用

　　第五個是信號聚合應(yīng)用。通常情況下，圍繞著移動設(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)對在具有信號振鈴和其他可靠性問題的雙層線纜上傳輸多達40個信號的挑戰(zhàn)。

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

　　據(jù)悉，iCE40 UltraPlus雖還沒有正式出貨，但是評估樣片和開發(fā)板已推出。