微控制器(MCU)市場的競爭越來越激烈。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用逐漸落地，越來越多的新型終端設備被開發(fā)出來，MCU的出貨量連年增長，但更多的供應商殺入這一快速增長的市場，使得價格戰(zhàn)愈演愈烈。從市場調(diào)研機構IC Insights的數(shù)據(jù)來看，MCU平均銷售單價逐年大幅下滑， 但這樣激烈的市場，沒有人愿意退出，因為掌握了終端市場，才能把握住物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)入口。

而且物聯(lián)網(wǎng)終端市場也非傳統(tǒng)MCU廠商的禁臠，英特爾等處理器大廠推出嵌入式處理器來搶奪蛋糕，萊迪思(Lattice)半導體推出的iCE40系列FPGA瞄準的也是這個市場。“MCU能做的事情，F(xiàn)PGA基本上都做到，F(xiàn)PGA還能做許多MCU做不到的事情。”萊迪思半導體亞太區(qū)資深事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳英仁說， “以前用戶不太熟悉FPGA，所以不敢用，但是一旦用過，就會繼續(xù)用下去的。”

萊迪思半導體亞太區(qū)資深事業(yè)發(fā)展經(jīng)理陳英仁

在iCE40 UltraPlus發(fā)布會上，陳英仁向與非網(wǎng)記者介紹，隨著分布式異構處理(DHP)架構的流行，越來越多的FPGA被應用到終端設備中，iCE40 Ultra因為被iPhone 7采用而名聲大噪。在iCE40 Ultra低功耗、多IO、靈活配置的基礎上，iCE40 UltraPlus又增加了1Mb的SRAM存儲器，并具備更多的邏輯資源、還支持更新的接口協(xié)議(例如I3C)， 因此非常適合各種物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品應用，例如虛擬現(xiàn)實設備(VR)、無人機、安防監(jiān)控、機器視覺、家用電器、可穿戴或者手機平板等。

那么，F(xiàn)PGA到底靠什么絕活敢于來如此激烈的MCU市場搶食吃呢?

陳英仁解釋，相比MCU，F(xiàn)PGA在可編程性、IO配置靈活性、實時處理能力等方面都有無可比擬的優(yōu)勢。

iCE40 Ultra系列產(chǎn)品支持I2C、I3C、VGIO、SPI、MIPI-DPHY等各種IO接口，由于FPGA的接口類型可后期配置，這對于硬件系統(tǒng)設計變更非常便利。如果采用MCU方案，一旦線路連接上需要更動，那么PCB的布局布線更改會非常復雜，但采用FPGA方案布局調(diào)整就會非常容易。這一點對于復雜系統(tǒng)設計很重要，部分模塊采用FPGA來設計有益于滿足日益嚴格的上市時間。

iCE40 UltraPlus支持I3C

隨著越來越多的傳感器被引入終端設備中，傳感器管理成為困擾終端設備開發(fā)工程師的問題，以手機、平板為例，現(xiàn)在都增加了協(xié)處理器等模塊來輔助主應用處理器管理傳感器接口。由于傳感器應用多數(shù)需要始終在線，如果都由主應用處理器來處理，那么主處理器將始終無法進入深度睡眠狀態(tài)，系統(tǒng)的功耗將非常高。

FPGA非常適合做傳感器數(shù)據(jù)緩存

一些系統(tǒng)會采用MCU負責傳感器處理，但通用MCU往往IO接口數(shù)量較少，同時由于MCU通常只能采用輪詢的方式依次查詢，因此不適合需要同時對多個傳感器采樣的應用場景。但萊迪思的iCE40系列非常適合承擔這種分布式異構處理工作，不但接口數(shù)量多，支持接口類型多，而且FPGA所具備的并行處理能力可實現(xiàn)低延遲的數(shù)據(jù)同步獲取。在iCE40中，萊迪思還專門加入了專用傳感器處理中心模塊，在低功耗的基礎上提供獨立傳感器接口，為工程師開發(fā)傳感器應用帶來了諸多便利。

音頻應用

“在HTC虛擬現(xiàn)實設備上面就有我們的FPGA，它的功能就管理各種傳感器，包括頭盔上32個、雙手柄各24個，把這么多傳感器的資料要同時間抓下來去做預處理、做分析，這樣才能做到毫米級的追蹤。像這類的應用以后越來越多，但采用MCU做不到這樣的處理，因為它沒辦法同時間把數(shù)據(jù)抓下來。”陳英仁舉例說。

攝像頭應用

通常FPGA的價格會偏貴，但陳英仁表示，Ultra 40系列主打的就是移動消費類市場，所以價格并不高，不然也不會被手機采用。陳英仁對Ultra 40系列在競爭激烈的傳感器處理應用市場中站穩(wěn)腳跟、擴大份額信心十足：“iCE 40Ultra系列每天賣百萬片以上，所以價格并不貴，可能比同級別的MCU貴一點，但該系列產(chǎn)品帶來的系統(tǒng)價值很高，還能節(jié)省功耗，又有很強的數(shù)據(jù)預處理功能，整體上看是會降低了系統(tǒng)的費用。”

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