智能手机市场竞争愈发激烈,拼规格拼创新,功能提升、感测器增多,芯片与感测器间的整合也变得更加重要,加以新品上市周期缩短,低成本小封装现场可编程逻辑闸阵列(FPGA)在智能手机市场逐渐变得抢手,苹果在今年发表的 iPhone 7 首度用上莱迪思 FPGA 芯片引发关注,看好接下来智能手机结合 AR、VR 应用,莱迪思趁胜追击,发表新一代产品,强调要加速智能手机与物联网装置的应用创新。
莱迪思半导体(Lattice Semiconductor)16 日宣布推出新的 iCE40 UltraPlus FPGA,强调为业界最高效能的可编程行动异构计算(mobile heterogeneous computing, MHC)解决方案。相较前一代产品,能提供 8 倍以上的内存(1.1 Mb RAM)、2 倍的数字信号处理器(8 个 DSP),封装尺寸在 2.15 x 2.55 mm 以下。
智能手机感测器愈来愈多,通常会透过微控制器(MCU)等做为 Sensor Hub,管理感测器,不过,莱迪思亚太区资深事业发展经理陈英仁也指出,在感测器不断提升的情况下,MCU I/O 接口数量不够,成为现今市场的挑战,相对于 MCU,FPGA I/O 可提供较多接口。此外,陈英仁认为,未来智能手机结合 AR、VR 应用,以往 PC 及网络分散式异构处理(DHP)的概念也渐转移至智能手机与物联网装置。
以 MCU 而言,并无法做到分散式异构处理,无法对多个感测器同时采样,但这却是 FPGA 强项之一, FPGA 本身架构可做到平行处理,同步获取多个感测器的资料,使智能手机能做到精确的位置追踪、即时语音/图像辨识等,进而便于 AR、VR 应用所需。
另一方面,FPGA 先行对感测器讯号做分析,再决定是否唤醒应用处理器(AP)或中央处理器(CPU),可减低对 AP/CPU 资源的消耗,达到省电效果。以莱迪思新推出的 iCE40 UltraPlus 而言,待机功耗低于 100 微瓦,如智慧手表可借此做到即时唤醒,在 AP 睡眠模式时能有简单的待机画面,在唤醒 AP 时能快速显示更加丰富的画面,却不致消耗太多的电量。家庭语音辅助设备也能永远开启、聆听并即时处理即时语音指令,无需连接云端。
而 FPGA 可编程特性,可随时修改设计不必动到硬件电路,也利于现今智能手机与物联网装置的创新与加速上市时程。苹果今年发表的 iPhone 7,有拆机网站即发现,其首度搭载了莱迪思 iCE40 Ultra 系列芯片,为何在 iPhone 首度用上 FPGA,苹果与莱迪思都未给出答案,但在智能手机等行动装置创新应用渐起的当头,FPGA 在智能手机与物联网装置的应用或将愈来愈广。
(首图来源:莱迪思)