萊迪思iCE40：FPGA對ASIC/ASSP的機會可以更多

隨著電子系統(tǒng)在各領(lǐng)域應(yīng)用中的日益普及和增多，這些電子系統(tǒng)的復(fù)雜度和功能性也在不斷增強，智能手機就是一個典型的例子。隨之而來的我們看到半導(dǎo)體廠商的產(chǎn)品路徑上出現(xiàn)了一種現(xiàn)象，一方面作通用芯片的廠商在不斷提高產(chǎn)品的集成度、功率密度以求功能更強大能完成更多任務(wù)的產(chǎn)品，包括異構(gòu)多核、3D IC等都是在這一概念下應(yīng)運而生的;而另一方面有廠商在推出更多的專用ASIC/ASSP芯片，以幫助客戶解放CPU、MCU和DSP的部分功能。這兩者看似矛盾但其實出發(fā)點都是在幫助應(yīng)用客戶用更輕松的方式實現(xiàn)更復(fù)雜的系統(tǒng)，一方面客戶可實現(xiàn)更多的差異化的創(chuàng)新性設(shè)計和功能，同時將一些成熟的功能和技術(shù)固化來簡化設(shè)計，所以提供高集成度的通用芯片的廠商和提供ASIC/ASSP芯片的廠商存在很多的重疊。

而作為半導(dǎo)體領(lǐng)域的特殊分支，FPGA廠商們近年來通過工藝和架構(gòu)的改進(jìn)在應(yīng)用市場上呈現(xiàn)出一種質(zhì)的突破，即如FPGA廠商們宣稱的開始進(jìn)入“藍(lán)海”。這里，“藍(lán)海”的概念對賽靈思、Altera和它對萊迪思、QuickLogic這類廠商而言是不同的。對賽靈思和Altera兩個FGPA大鱷來說，基于技術(shù)和產(chǎn)品架構(gòu)上的優(yōu)勢，在進(jìn)入28nm工藝以后，F(xiàn)PGA的性能足夠強大，可實現(xiàn)的功能更加豐富，成本也變得相對可控，這種藍(lán)海體現(xiàn)在更多的應(yīng)用的可能性上;而對于萊迪思而言，通過2011年對SiliconBlue公司的收購，擁有了一種超低功耗FPGA的創(chuàng)新架構(gòu)，使Lattice的FPGA產(chǎn)品進(jìn)入一些消費級的應(yīng)用成為可能，而這一市場在產(chǎn)品數(shù)量級上無疑是一個藍(lán)海。當(dāng)然，不管是強調(diào)性能的更高端的應(yīng)用，還是進(jìn)入海量的消費市場，F(xiàn)PGA廠商們都將未來目標(biāo)定位在替代ASIC/ASSP上。

為實現(xiàn)這一目標(biāo)，近日，萊迪思宣布推出超低密度FPGA產(chǎn)品系列iCE40，作為其進(jìn)入消費類產(chǎn)品這片藍(lán)海的又一力作，旨在幫助智能終端實現(xiàn)“永遠(yuǎn)在線(always on)”的低功耗傳感器管理解決方案，并實現(xiàn)更多的創(chuàng)意設(shè)計。

此次萊迪思率先推出了iCE40系列的兩款產(chǎn)品iCE40LM和iCE40LP，通過萊迪思公司消費類移動電子產(chǎn)品市場部經(jīng)理Subra Chandramouli的介紹我們了解到，其中iCE40LM可實現(xiàn)傳感器管理的功能，包括傳感器HUB、管理和預(yù)處理，iCE40LP則可實現(xiàn)包括條碼仿真、紅外發(fā)送/接收和指示LED燈等多種創(chuàng)新設(shè)計，推薦的典型應(yīng)用是同時采用這兩款產(chǎn)品組合來實現(xiàn)的解決方案。

通過iCE40實現(xiàn)遠(yuǎn)紅外控制器功能

通過iCE40實現(xiàn)呼吸LED燈功能

通過iCE40實現(xiàn)條碼仿真功能

通過iCE40實現(xiàn)開環(huán)橋接功能

通過iCE40實現(xiàn)閉環(huán)控制功能

這兩款產(chǎn)品的目標(biāo)無疑是幫助負(fù)擔(dān)日益加重的手機CPU減負(fù)，針對應(yīng)用在智能手機里的越來越多的傳感器器件進(jìn)行有效的觸發(fā)管理，讓CPU在無外界觸發(fā)事件的時候可以不工作，用這款低功耗FPGA來承擔(dān)always on的這部分功能，從而解放CPU，同時降低系統(tǒng)功耗。

提到智能手機，提到always on，就要提到這款FPGA的兩大特性，即小型化和超低功耗。其中iCE40LM采用25球WLCSP封裝，尺寸是1.71mm*1.71mm*0.45mm，iCE40LP采用16球WLCSP封裝，尺寸僅為1.40mm*1.48mm*0.45mm，管腳間距均為0.35mm。兩款產(chǎn)品的功耗表現(xiàn)一樣突出，靜態(tài)功耗和動態(tài)功耗的總和在1mW以內(nèi)。

iCE40LM傳感器管理解決方案的功耗與傳統(tǒng)解決方案的功耗對比，功耗降低達(dá)100倍以上

iCE40LM傳感器管理解決方案占電池功耗預(yù)算的比例要低得多

同時這一系列產(chǎn)品還具備FPGA的設(shè)計靈活性，以及極低的每K LUT成本。目前推出的傳感器管理以及包括條碼仿真、紅外發(fā)送/接收和指示LED燈等功能也只是這一系列產(chǎn)品走出的第一步，接下來萊迪思還會基于這種架構(gòu)開發(fā)更多的功能為客戶提供更多的選擇和設(shè)計可能。

“今年新年之前會有采用萊迪思最新FPGA解決方案iCE40LM和iCE40LP的智能手機上市。” Subra如是說。同時Subra稱萊迪思擁有的技術(shù)優(yōu)勢包括超低功耗的產(chǎn)品架構(gòu)、創(chuàng)新的高密度小型封裝、先進(jìn)的混合信號技術(shù)包括出色的電源管理以及FPGA天賦的可復(fù)用性，因此他也對FPGA在消費類產(chǎn)品中與ASIC/ASSP的爭奪戰(zhàn)中的前景表示樂觀。