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[導(dǎo)讀]獨(dú)特的多核傳感器處理系統(tǒng)芯片(SoC),使用分層式架構(gòu),具備世界水平的計(jì)算能力,功耗在行業(yè)中領(lǐng)先.與傳統(tǒng)的使用ARM M4F的微控制器傳感器管理(sensor hub)解決方案相比,它的

獨(dú)特的多核傳感器處理系統(tǒng)芯片(SoC),使用分層式架構(gòu),具備世界水平的計(jì)算能力,功耗在行業(yè)中領(lǐng)先

.與傳統(tǒng)的使用ARM M4F的微控制器傳感器管理(sensor hub)解決方案相比,它的計(jì)算能力提高了80%,而功耗小很多

. 專用的語音處理架構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)語音永遠(yuǎn)在線的應(yīng)用系統(tǒng),而電流低于350微安?! ∶绹永?/p>

QuickLogic公司(納斯達(dá)克股票代碼:QUIK)是從事超低功耗可編程傳感器處理解決方案創(chuàng)新的公司,今天宣布推出新的EOS™ S3處理系統(tǒng)。EOS平臺中整合了一種革命性的架構(gòu),因而可以實(shí)現(xiàn)行業(yè)中最先進(jìn)、計(jì)算功能最密集的傳感器應(yīng)用系統(tǒng),而功耗比競爭對手的技術(shù)低很多。

EOS平臺是一種多核系統(tǒng)芯片(SoC),其中整合了三個專用處理引擎。這些處理引擎包括QuickLogic公司的類似于μDSP的靈活的融合引擎FFE,一個ARM公司的Cortex M4F微控制器(MCU)和前端傳感器管理器。FFE引擎與μDSP相似,是QuickLogic 的技術(shù),已經(jīng)申請專利。FFE引擎和傳感器管理器負(fù)責(zé)大量的算法處理,從而充份地減少了浮點(diǎn)MCU的占空比。這種方法大大降低了總的耗電,因而移動設(shè)備、可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出下一代使用傳感器的應(yīng)用系統(tǒng),例如行人位置推算(PDR)、室內(nèi)導(dǎo)航、運(yùn)動補(bǔ)償心動速率監(jiān)測,以及其他先進(jìn)的生物應(yīng)用系統(tǒng),同時保持功耗在要求的范圍之內(nèi)。

EOS平臺包含針對始終在檢測語音的應(yīng)用系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的硬件子系統(tǒng)。利用其中專用的PDM轉(zhuǎn)到PCM的轉(zhuǎn)換塊和Sensory™低功率語聲探測器(LPSD)技術(shù),EOS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)語音始終在線的觸發(fā)和識別,同時消耗的電流低于350微安,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的MCU解決方案所消耗的電流。

EOS平臺的獨(dú)特好處是其中有2800個有效的在線可重復(fù)編程邏輯單元,當(dāng)客戶為了把產(chǎn)品設(shè)計(jì)得有特色需要增加FFE或者客戶專用硬件時,可以使用這些邏輯單元。EOS平臺的硬件和軟件的靈活性、計(jì)算能力,以及操作中所消耗的微小功率三者兼?zhèn)?,市場上沒有其他傳感器處理系統(tǒng)能做到這點(diǎn)。

EOS系統(tǒng)芯片充份地提高了QuickLogic公司得到廣泛使用的SenseMe™算法庫的效率。EOS S3平臺和SenseMe算法庫均符合 Android Lollipop以及各種實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)的要求。由于平臺與傳感器和算法無關(guān),利用QuickLogic公司的符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 Eclipse整合開發(fā)環(huán)境(IDE)插件,它能夠支持第三方和客戶開發(fā)的算法。 IDE提供經(jīng)過優(yōu)化和驗(yàn)證的代碼生成工具,以及一個功能豐富的調(diào)試環(huán)境,確?,F(xiàn)有代碼可以很快地移植到EOS S3平臺上的FFE和ARM公司的M4F微控制器中。

根據(jù)IHS iSuppli調(diào)研公司發(fā)表的研究報告,在2019年,智能電話、平板電話和可穿戴設(shè)備市場需要的傳感器處理解決方案將達(dá)到二十億件。

“我們預(yù)計(jì),到2019年,手機(jī)、平板電腦和可穿戴保健和健身設(shè)備市場對傳感器中樞這種嵌入式處理器的年需求量將超過二十億件。” IHS科技公司首席分析師Tom Hackenberg說。拉動這個市場增長的力量是,隨著電子計(jì)步器這些簡單的產(chǎn)品過渡到復(fù)雜的多功能設(shè)備──它們的功能一直在線──時,每個產(chǎn)品中傳感器數(shù)量的增加。由于功耗小的傳感器中樞具有這些要求很高的的功能,又不犧牲電池壽命,是這些先進(jìn)的設(shè)備取得成功的主要因素。用電效率高的傳感器管理,例如QuickLogic公司的EOS平臺,是有很多用途的硬件,設(shè)備設(shè)計(jì)人員可以很快而且輕而易舉地把許多先進(jìn)的功能整合到他們的設(shè)計(jì)中,又不會增大功耗。”

EOS平臺針對的一些用途如下,但不限于這些用途:

• 永遠(yuǎn)在線、永遠(yuǎn)傾聽的語音識別和觸發(fā)

• 電子計(jì)步器、行人位置推算和室內(nèi)導(dǎo)航

• 運(yùn)動和活動的監(jiān)測

• 生物和環(huán)境傳感器應(yīng)用系統(tǒng)

• 傳感器融合,包括手勢和情境感知等功能

• 增強(qiáng)直實(shí)感

• 游戲

“QuickLogic的EOS是革命性的平臺,OEM廠商可以用它實(shí)現(xiàn)一類新型高級應(yīng)用系統(tǒng),由于現(xiàn)在的移動設(shè)備電池壽命的限制,在以前,是無法實(shí)際實(shí)現(xiàn)的。”QuickLogic公司全球銷售和營銷的副總裁Brian Faith說。“EOS平臺為多核傳感器處理樹立一個新的標(biāo)桿。今天,市場上的其他解決方案距

離提供這種靈活性、計(jì)算帶寬和超低功耗三者并兼的解決方案還很遠(yuǎn)。”

特點(diǎn)說明

處理器核- 整體處理能力為180 DMIPS

- 用于代碼和數(shù)據(jù)存儲的SRAM總?cè)萘繛?78 KB

QuickLogic公司 擁有的μDSP FFE引擎(靈活的融合引擎)- 50 KB 的SRAM用于代碼

- 16 KB的 SRAM用于數(shù)據(jù)

- 指令字非常長的(VLIW)的ΜDSP架構(gòu)

- 50 微瓦/MHz

- 功耗僅 12.5微瓦 /DMIPS

ARM Cortex M4F- 高達(dá)80 MHz

- SRAM的容量高達(dá) 512 KB

- 32位,包括浮點(diǎn)單元

- 100 微瓦/MHz; ~80微瓦/DMIPS

可編程邏輯單元- 2,800 個有效的邏輯單元

- 可以用于增加一個FFE和客制化功能

封裝方式

球柵陣列 (BGA)封裝- 3.5× 3.5 mm × 0.8 mm、球腳間距為0.40 mm、49個球腳、34個用戶 I/O

晶圓級芯片尺寸封裝 (WLCSP)- 2.5 × 2.3 mm × 0.7 mm、球腳間距為0.35 mm 、36個球腳、 28個用戶 I/O

語音整合- 在線語音觸發(fā)功能和詞匯識別功能,連同傳遞感覺的功能

- I2S 和 PDM 微音器輸入,支持非立體聲和立體聲

- 含 PDM轉(zhuǎn)為 PCM的硬件轉(zhuǎn)換器

- 傳遞感覺的低功耗語音檢測器(LPSD)

接口

接到主機(jī)- SPI 從機(jī)

接到傳感器和外設(shè)- SPI 主機(jī)(2X)、 I2C、UART

接到微音器- PDM 和I2S

其他元件

模數(shù)轉(zhuǎn)換器- 12位Σ-Δ轉(zhuǎn)換器

穏壓器- 低壓降穩(wěn)壓器(LDO),輸入電壓從 1.8伏到3.6伏

系統(tǒng)時鐘- 32 kHz和高速振蕩器

開發(fā)環(huán)境- 符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 Eclipse IDE Plugin開發(fā)工具

 

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