為智能手機傳感器節能？ 超低密度FPGA有招！

　　從屏幕旋轉、運動檢測、數字羅盤和3D游戲，到增強實境(AR)、數碼影像防抖技術、定位服務(LBS)、室內及多樓層盲區導航功能，以加速度計、陀螺儀、氣壓計為代表的傳感器正在智能互聯時代扮演著重要的角色。因此，對智能手機設計者而言，一個顯而易見的挑戰是，如何管理手機中迅速增加的傳感器?

　　有限的資源

　　利用手機應用處理器，或是以MCU/ASSP/ASIC為核心的“SensorHub”對傳感器進行管理的做法并不新鮮。但Lattice公司消費類移動電子產品市場部經理SubraChandramouli認為，每添加一顆傳感器，有限的系統GPIO資源就會成為阻礙設計者前行的第一顆“絆腳石”;其次，不同的傳感器帶來了特定接口的要求，從而對AP或MCU可以支持的傳感器數目帶來了限制，增加了設計的復雜性并延長了產品開發過程;第三，由于傳感器的絕對數量在增加，它們在不斷收集時間敏感型數據的過程中，使得AP成為系統功耗的最大消耗者之一。

　　為了解決這些限制，并應對不斷增長的功耗、成本和尺寸目標，在多傳感器的移動電子產品設計中，一些智能手機開發人員開始放棄傳統意義上將傳感器連接至AP/MCU的做法，轉而選擇使用專門針對移動應用進行了優化的低密度現場可編程門陣列(FPGA)產品，從消耗大量功耗的應用處理器中分離傳感器管理功能。Lattice日前宣布推出的超低密度iCE40LMFPGA就是一例。

　　靈活的方案

　　iCE40LMFPGA帶有選通信號發生器硬IP、I2C和SPI接口，通過采用25-ball/16-ballWLCSP(晶圓級芯片)封裝技術，iCE40LM系列最小的封裝尺寸僅為1.4mmx1.48mmx0.45mm。它在單芯片集成了許多先進的功能，如：IrDA、條碼仿真、呼吸LED、以及可用于添加用戶自定義功能的邏輯。更重要的是，iCE40LM系列工作模式下的功耗低于1mW，采用iCE40LMFPGA方案比傳統單AP方案的功耗降低約100倍，比AP+MCU相結合的設計功耗低10倍。

智能手機傳感器管理 FPGA比AP+MCU方案功耗低10倍

　　iCE40LM傳感器管理解決方案的功耗降低了幾個數量級

　　SubraChandramouli表示，通過采用低密度FPGA產品作為傳感器連接樞紐，設計師可從移動設備的計算核心中將計算密集型傳感器管理功能進行有效分離，不但速度比協處理器和ASSP快，還大大減少了功耗和電路板面積。巨大的設計靈活性據稱是此類產品帶給設計師的另一大優勢。