在20世纪60年代,如果一个电子设备中有“晶体管”这个词,那么它就是“酷”的。尽管大众并不理解晶体管给便携式收音机带来的好处,但每个人都想要一种新型的“晶体管”。当然,摩尔定律的震撼和敬畏将世界带进了50年的欢乐之旅,使购买电子产品的公众完全失去了理解或欣赏最新消费技术奇迹内部发生的一切的希望。
因此,“FPGA”的标签可能不会像几十年前的“晶体管”那样应用于移动和可穿戴产品,但今天FPGA的作用并不亚于20世纪60年代的晶体管。在消费类设备中使用FPGA——尤其是小型、功耗敏感、便携式或移动设备——在某种程度上提高了风险,这绝对值得一个标题角色。
莱迪思理解fpga在小型、物联网、电池供电、成本敏感、空间受限的神奇小部件的新兴世界中的重要性。他们知道,在设计中添加适当的可编程硬件,可以更快地实现更强大的功能和更好的性能。该公司通过这样的想法为自己设计了一个戏剧性的转变——找到一个快速增长的高价值市场,可以从合适的FPGA中受益,然后为这项工作设计合适的FPGA。
几年前,Lattice收购了FPGA初创公司SiliconBlue。值得注意的是,SiliconBlue是过去几十年里唯一一家在从启动模式到全面盈利生产的危险转变中幸存下来的FPGA初创公司。自从与莱迪思合作以来,前硅蓝“iCE”产品已经进入了数量惊人的移动设备,如智能手机、平板电脑、相机等,在莱迪思过去十年售出的“超过10亿”设备中占据了相当大的份额。
现在,该公司为我们带来了已经很成功的iCE40系列的“Ultra”版本,它的定位是新兴的超便携“可穿戴”风格的设备。之前版本的iCE40已经获得了“世界上最小的FPGA”的称号。现在,就像蚂蚁人一样,iCE40 Ultra为这个微小的外形带来了更多有用的功能。
可穿戴设备的主要限制因素是功率、尺寸和成本。iCE40 Ultra啜饮果汁的速度可达25uW,包装尺寸为1.40 x 1.48mm BGA,体积成本不到50美分。它比世界上任何其他FPGA都包含更多的功能。当然,世界上没有其他的FPGA能够接近这一类别。如果您很难相信具有这些规格的东西实际上是FPGA,请继续关注。有了新的“Ultra”称号,Lattice实际上已经把很多“大FPGA”功能塞进了这些小东西里。
从顶线限制开始,莱迪思说Ultra实际上比之前的产品更小,耗电量最多减少75%。可提供两种不同的晶圆级芯片级(WLCSP)封装:0.4mm间距的20球和0.35mm间距的36球;这款设备将适用于你正在计划的任何东西——从手机、平板电脑到可穿戴设备、手表,甚至“吞食”设备。
它有三种密度级别- 4K lut, 2K lut和1K lut。然而,最有趣的部分是所有新的强化IP,它释放了这些lut来做更多您需要做的事情。该公司研究了这个市场中驾驶应用的愿望清单——比如红外遥控、条形码、触摸、用户识别和传感器融合——并制定了一个硬IP自助,直接针对微型消费设备的关键需求。
FPGA在这些系统中的作用是至关重要的和多样的。设计人员希望完成传统的“FPGA”任务,比如桥接不兼容的接口和协议,以及控制协议和定时。他们还希望在不唤醒处理器的情况下完成更多性能和功耗关键任务,从而减轻应用程序处理器的负担,并在传感器融合等领域完成大量繁重的工作。
iCE40 Ultra配备三个24mA和一个500mA恒流接收器(因此您可以直接驱动led和IR led),四个DSP模块(这类fpga中一个令人兴奋的新功能),16×16乘法器和32位累加器,以及两个可编程I2C和SPI接口。它还包括一个10kHz的低功耗振荡器,一个48MHz的高性能振荡器和一个可编程锁相环。在内存方面,iCE40 Ultra包括高达80kb的嵌入式块RAM,它通过多达26个用户的IOs与你的世界的其他部分对话。它还具有自包含的非易失性配置内存,因此您不需要大多数fpga所需的传统额外配置组件。
将FPGA引入传统上由软件可编程解决方案(如mcu)主导的市场的挑战之一是让设计团队跟上FPGA设计的速度。Lattice通过为iCE40 Ultra提供丰富的软IP库,很可能大大缩短了平均上市时间。使用这些软IP块,设计团队可以在数小时内启动并运行重要功能,而不是从头开始花时间实现它们。我们希望在团队编写一行代码之前,通过将适当的软IP集合拼接在一起,许多设计可以完成80-90%。
软IP库包括红外遥控、RGB LED控制(幸运的是,包括“迪斯科照明”)、电子商务条形码仿真(通过LED传输条形码信息)、完整的计步器(包括必要的传感器融合、I2C扩展器和SPI扩展器)。
如果你已经准备好开始使用iCE40 Ultra进行设计,Lattice有一个开发板- iCE40 Ultra breakout板,它包括内置的RGB LED和IR LED硬件,并带有gui驱动的演示,这样你就可以在第一天就有迪斯科照明遥控器进行电子商务交易。或者,正如莱迪思所说,“对Ultra系列设备的评估,以及功能和设计的快速开发。”
当你需要把自己的设计魔法融入到你的iCE40 Ultra时,Lattice提供了他们的iCEcube 2设计软件,它具有人们在FPGA设计包中期望的通常功能。莱迪思说,新的设备,分拆板,和软件支持现在可用,所以-时间得到破解'。
你觉得莱迪思的iCE40 Ultra系列怎么样?fpga真的是移动和可穿戴市场的游戏规则改变者吗?
“将FPGA引入传统上由软件可编程解决方案(如mcu)主导的市场的挑战之一是,让设计团队跟上FPGA设计的速度。”
我认为用fpga取代mcu的挑战很简单,*它需要一个设计团队*…大多数软件工程师不想处理Verilog或VHDL(以及其他类似的低级神秘语言/框架),而高级合成在这个领域尤其无用(小型设计,协议桥接)。
还剩下什么?一种现代编程语言,具有类似c的语法,为硬件设计量身定制。It’s probably the best choice for software engineers looking to replace their MCU by a FPGA Check it out onhttps://www.synflow.com