Lattice的FPGA靠什么進(jìn)軍移動(dòng)？

FPGA，盡管靈活性高，但給人的印象也是功耗較高。Lattice打破了這種觀念。不久前，Lattice宣布其iCE40又出新品——iCE40LM可用于智能手機(jī)等便攜式設(shè)備，還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知移動(dòng)設(shè)備的“永遠(yuǎn)在線”！

例如，手機(jī)的計(jì)步器功能，按照現(xiàn)在MCU格式，2小時(shí)手機(jī)可能沒(méi)電了。而Lattice的方案可以使用七八個(gè)小時(shí)。

據(jù)悉，iCE40LM帶有選通信號(hào)發(fā)生器硬IP、I2C和SPI接口，為移動(dòng)通信市場(chǎng)提供了幾近為零的延遲特性，以極小的延遲和錯(cuò)誤實(shí)時(shí)捕捉用戶和環(huán)境輸入，實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知系統(tǒng)。這為設(shè)計(jì)工程師提供了一個(gè)平臺(tái)，為他們的移動(dòng)電子產(chǎn)品提供基于運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)方向、位置和其他與環(huán)境交互而獲得的豐富的多媒體體驗(yàn)。

                  移動(dòng)設(shè)備需要FPGA嗎？

上圖確實(shí)很吸引人，但Lattice的FPGA雖然功耗低，可惜沒(méi)有處理功能，合適才需要用FPGA？Lattice消費(fèi)類移動(dòng)電子產(chǎn)品市場(chǎng)部經(jīng)理Subra Chandramouli解釋說(shuō)，從結(jié)構(gòu)上，應(yīng)用上基于復(fù)雜算法，MCU更合適，可以適合多步循環(huán)性算法，這是軟件的優(yōu)勢(shì)。即密集的應(yīng)用，例如玩游戲，復(fù)雜的算法功能，處理器和MCU更合適，其特點(diǎn)是比較流暢、速度比較快。但是功耗也較大。

如果你需要的是更好的待機(jī)、綜合體驗(yàn)更好，需要更長(zhǎng)的功耗表現(xiàn)時(shí)，Lattice的FPGA可以做到。我們的做法是把很多傳感器管理起來(lái)，提供不同的管道、不同的處理渠道，來(lái)和AP進(jìn)行溝通。而我自己不做復(fù)雜的運(yùn)算，我把七八個(gè)傳感器的要求傳給AP，由AP來(lái)處理。這樣功耗很低，AP不處理時(shí)可以休眠。即把AP的工作分擔(dān)下來(lái)，帶來(lái)的好處是功耗小。

即各有優(yōu)勢(shì)、各有劣勢(shì)，看你的手機(jī)向什么方向發(fā)展。

                      Lattice FPGA如何實(shí)現(xiàn)低功耗？ 

傳統(tǒng)FPGA功耗比較大，這是因?yàn)樾枰獙?shí)現(xiàn)高性能，例如頻率要跑300M、500MHz，勢(shì)必功耗很高。一兩年前，Lattice收購(gòu)了Silicon Blue公司，Silicon Blue的FPGA就是針對(duì)手機(jī)市場(chǎng)，設(shè)計(jì)的理念、參數(shù)、流程符合低功耗要求。

現(xiàn)在，Lattice的iCE40LM的主頻在40MHz以下，例如3M、4M、9M、20MHz等，因?yàn)槭謾C(jī)不需要很高的主頻，另外Lattice也針對(duì)手機(jī)分出了不同的子系列。

再有，說(shuō)到功耗，其核心相當(dāng)于硬件和軟件的比較，F(xiàn)PGA是硬件實(shí)現(xiàn)的電路。處理器相當(dāng)于一個(gè)core去運(yùn)行。在同樣的設(shè)計(jì)水平和工藝條件下，硬件一定比軟件功耗低。但是軟件的特點(diǎn)是復(fù)用效率高，可以做復(fù)雜的算法。我們把二者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，在管理時(shí)用FPGA，要運(yùn)算時(shí)交給AP。

                     FPGA廠商如何服務(wù)消費(fèi)電子業(yè)？

眾所周知，消費(fèi)類市場(chǎng)和工業(yè)市場(chǎng)玩法不一樣。這是一個(gè)新市場(chǎng)，包括智能手機(jī)和正在興起的智能手環(huán)、智能眼鏡等可穿戴市場(chǎng)。Lattice的原則是靈活應(yīng)對(duì)，并提供全套專業(yè)的方案。包括以下四點(diǎn)：

*供貨。Lattice專有一個(gè)特殊項(xiàng)目，適合百萬(wàn)級(jí)突發(fā)供貨需要，Lattice目前已有千萬(wàn)級(jí)的供貨了。至今已累計(jì)出貨二十億片。

*支持。例如做代碼調(diào)試，國(guó)內(nèi)專門有一個(gè)團(tuán)隊(duì)，幫助客戶從頭到尾的代碼調(diào)試。

*如何成為一個(gè)更好的市場(chǎng)合作伙伴？因?yàn)橄M(fèi)類不僅是硬件，還牽扯到AP等硬件設(shè)計(jì)。為此，Lattice有第三方合作公司，有design house緊密合作，從上到下，有從軟件層到應(yīng)用層的合作。在中國(guó)，Lattice主動(dòng)去找軟件公司去做各種設(shè)計(jì)，比如紅外線，找到了中國(guó)所有常見(jiàn)的軟件應(yīng)用合作公司，因此能提供不同類型的軟件方案。

*第四，Lattice的消費(fèi)類團(tuán)隊(duì)獨(dú)立運(yùn)作，有更加靈活的管理模式。

舉例來(lái)說(shuō)，一些客戶不了解PLD、FPGA，覺(jué)得代碼很難。Lattice就告訴客戶，我是一個(gè)可編程的ASIC，我有5個(gè)功能可選?？蛻艉荛_(kāi)心，說(shuō)：“好啊，我就選了?！爆F(xiàn)在客戶正在逐漸學(xué)習(xí)，開(kāi)發(fā)過(guò)一兩次，慢慢就上手了。