新一代FPGA助力 智能手机处理效能再升级

2016-12-20 10:06:19来源: 新电子 关键字:FPGA  智能手机

为提升智慧型手机整体处理效能,因应更多人机互动与复杂应用,如AR/VR、语音辨识及手势识别等,莱迪思半导体(Lattice Semiconductor)宣布推出新一代FPGA元件--iCE40 UltraPlus。此一元件为iCE40 Ultra系列最新成员,相较前一代产品,能提供8倍以上的记忆体(1.1 Mb RAM)、2倍的数位讯号处理器,以及效能更佳的I/O。


莱迪思消费电子产品部亚太区资深事业发展经理陈英仁表示,目前智慧手机系统架构发展趋势已逐渐改变,过往着重在云端处理,手机大多只负责传递资讯至云端,不须进行太多即时分析。然而,从今年开始,深度学习跃居为市场主流技术,许多的应用像是语音辨识、手势识别、图像识别等,在将资讯传递到云端前,便先在手机上加以分析或预处理的需求越来越多。因此,如何使智慧手机及周遭设备性能越来越强大,却又能保持低功耗,已成为主要的设计挑战。


陈英仁进一步指出,除上述所说的系统架构外,简化印刷电路板(PCB)布线也是另一个设计上的重大挑战。以往手机的PCB都是完整一块,布线设计相对简单。但目前智慧手机的PCB已分成两块,透过柔性电路板(FPC)连接,且大部分的空间留给锂电池或是LCD萤幕,导致电路板上的布线更加复杂。此外,随着智慧手机中搭载的感测器越来越多,资料流量愈加庞大,也使得电路板上的线路数量上升,使问题更加棘手。


然而,连接PCB的FPC空间有限,甚至为因应智慧手机日后更加轻薄短小的设计,FPC的空间也会愈来愈小;在这种情况下,一方面要简化布线设计,使其可以顺利连接感测器,传递资讯,一方面又要顾及PCB尺寸,对于制造商而言,也是一大挑战。对此,FPGA因可支援许多不同种类接口,适合提供一个I/O的整合跟扩充,便可作为一个Sensor hub或是I/O hub的概念,以解决上述问题。


新推出的FPGA元件整合1.1Mb SRAM、八个DSP区块,以及高达5K LUT和应用于即时启动应用程式的非挥发性配置记忆体(NVCM),适用于语音辨识、手势识别、图像识别、触觉感知、图形加速处理、讯号聚合、I3C桥接等。为智慧型手机和物联网边界产品带来更多附加功能,如满足穿戴式设备和家庭语音辅助设备永远开启、聆听并即时处理在地即时语音指令,而毋须连接云端。


另外,如何保持低功耗也是目前电子设备的发展重点,对此,新元件具备可编程行动异构计算(MHC)功能,可在无连接云端的情况下可透过不同处理器加速运算,以降低电池供电设备中高功耗的应用处理器(AP)工作量。DSP数量越多可支援越复杂的运算,而扩充记忆体能缓存更多资料,满足长时间的低功耗状态。


关键字:FPGA  智能手机

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/article_201612203694.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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