FPGA真的可以用在消費(fèi)電子上面嗎?

　　大家對(duì)FPGA印象可能是高大上、很貴、尺寸很大，甚至連量產(chǎn)做不到，都是在系統(tǒng)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等研發(fā)。其實(shí)不然，Lattice FPGA是因其小尺寸，價(jià)錢(qián)便宜，功耗低而備受青睞的。特別是在今年3月的時(shí)候，Lattice收購(gòu)了Silicon Imag，大家可以看到Lattice在消費(fèi)電子上的決心和投資。在并購(gòu)了Silicon Image之后，Lattice產(chǎn)品線(xiàn)分為兩塊，關(guān)系互補(bǔ)。

　　一塊是FPGA優(yōu)勢(shì)是低功耗，小尺寸，低成本。特性是可編程，可以實(shí)現(xiàn)快速和靈活地把一些新的技術(shù)和需求在芯片上實(shí)現(xiàn)。尤其在消費(fèi)市場(chǎng)，其實(shí)以往的消費(fèi)電子市場(chǎng)是量大但單一，并不是所謂多樣化的市場(chǎng)。隨著這幾年安卓和CPU處理器生態(tài)環(huán)境的發(fā)展，現(xiàn)在消費(fèi)者的市場(chǎng)趨向多樣化，大家喜歡有個(gè)性化的東西了。市場(chǎng)的多樣化，也成就了在FPGA靈活性的賣(mài)點(diǎn)。

　　FPGA主要是把一些不相容的零件和新的功能連在一起。而ASSP芯片是用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的互連“主流應(yīng)用”，也就是在一些把標(biāo)準(zhǔn)品轉(zhuǎn)換和標(biāo)準(zhǔn)品連接在一起。Lattice解決方案包括了有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)的芯片解決方案。國(guó)際上已經(jīng)有超過(guò)600個(gè)國(guó)際專(zhuān)利，也授權(quán)了很多IP給客戶(hù)。在消費(fèi)電子的價(jià)錢(qián)成本上， ASSP的模式能夠進(jìn)行優(yōu)化，使Lattice在這個(gè)市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)得以持續(xù)。在ASSP上面很多的技術(shù)都算是Lattice領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)的。有線(xiàn)包括HDMI,MHL以及superMHL, 無(wú)線(xiàn)包括WirelessHD, Snap以及WiGig。

　　適用于消費(fèi)電子產(chǎn)品的FPGA應(yīng)用

　　Lattice已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品包括了智能手機(jī)，攝像頭，筆記本電腦，平板電腦，相機(jī)和智能手機(jī)上的電池以及打印機(jī)的墨水盒等，非常廣。其功能包括芯片橋接，在解決一些相容和標(biāo)準(zhǔn)上的轉(zhuǎn)換。比如說(shuō)之前應(yīng)用在華為P8手機(jī)上，使用FPGA天線(xiàn)切換轉(zhuǎn)換，可以實(shí)現(xiàn)很快的切換，保持收訊良好。其他還有協(xié)議上的轉(zhuǎn)換，比如SLIMbus到I2S的橋接。另外一個(gè)跟速度有關(guān)的，F(xiàn)PGA的快速低延遲適合一些時(shí)序敏感的應(yīng)用，比如說(shuō)實(shí)現(xiàn)紅外和條碼的掃描。

　　另外一個(gè)在集成或者是算法的處理，Lattice FPGA可以把傳感器集成在一起做管理。利用集成以及低功耗，可以實(shí)現(xiàn)“永遠(yuǎn)在線(xiàn)”，就是我的手機(jī)雖然說(shuō)我現(xiàn)在黑屏，而FPGA是永遠(yuǎn)開(kāi)著的，可以幫我去了解周?chē)沫h(huán)境，比如說(shuō)語(yǔ)音識(shí)別，聽(tīng)到語(yǔ)音的時(shí)候做一個(gè)對(duì)應(yīng)的工作。這一點(diǎn)要求特別低的功耗，所以用LatticeFPGA是合適的。最后一個(gè)就是控制邏輯，尤其在一些比較特殊的接口轉(zhuǎn)換，都可以用這個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　另外一個(gè)是在攝像頭，手機(jī)或者工控都可以。在視頻管理上，因?yàn)樗臄?shù)據(jù)量比較大，實(shí)現(xiàn)并行接口的處理，而一般的MCU是沒(méi)有辦法處理這種影像的。

　　最后一個(gè)很特別，是驗(yàn)證。比如說(shuō)現(xiàn)在很多的手機(jī)或者打印機(jī)是半賣(mài)半送的，他是靠消耗品來(lái)賺錢(qián)，必須要求保護(hù)這種消耗品是要用原廠的，當(dāng)然這里有兩個(gè)用意。第一個(gè)是保證毛利率，保證投資可以收回來(lái);另外一個(gè)還是回到消費(fèi)者體驗(yàn)，因?yàn)榧偃缡怯闷渌放频臅r(shí)候可能有安全和售后服務(wù)的問(wèn)題。所以要求用一些認(rèn)證過(guò)的原廠產(chǎn)品，對(duì)他來(lái)說(shuō)是非常有優(yōu)勢(shì)的。Lattice FPGA可以做驗(yàn)證的工作，驗(yàn)證周邊的消耗品是否屬于原廠的東西來(lái)保證廠商的毛利，保證消費(fèi)者體驗(yàn)，保證他的安全。特別是電池，安全性非常重要。

　　iCE40 ULTRA芯片

　　iCE40 ULTRA芯片，這是業(yè)界首款工作電流為200 uA的“始終聆聽(tīng)”解決方案，基于4.2伏的電池跟80%的直流電的轉(zhuǎn)換。Lattice語(yǔ)音識(shí)別的功能適用于任何的語(yǔ)言，支持學(xué)習(xí)模式，所以你可以錄制自己的指令。它是基于一個(gè)硬件解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)最低的功耗，他的學(xué)習(xí)非常快速，僅需2次輸入即可完成學(xué)習(xí)。

　　它實(shí)現(xiàn)的方式是，他通過(guò)學(xué)習(xí)以后，他一直都會(huì)開(kāi)著去聆聽(tīng)麥克風(fēng)的信息。當(dāng)他聽(tīng)到已經(jīng)學(xué)習(xí)好的指令，他再去做相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。假如使用AP，他的功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)。所以FPGA器件很適合在做這樣相對(duì)應(yīng)的一些處理，除了在手機(jī)上，Lattice也會(huì)關(guān)注藍(lán)牙耳機(jī)上類(lèi)似的開(kāi)發(fā)。藍(lán)牙耳機(jī)的按鈕控制功能可能會(huì)記不住，如果一個(gè)語(yǔ)音方式讓大家更方便的去做操作是非常便利的。