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iPhone 7 Plus嵌入FPGA芯片提速惊人

发布时间:2017-08-18
iPhone 7 Plus的主板集成了一颗非常小的FPGA,尺寸为2mmx2mm。这颗芯片正是Lattice公司在几年前推出的iCE40的低密度低功耗小封装FPGA,型号为iCE5LP4K,密度为3.5K LUT-4等效逻辑资源。

苹果iPhone7已经正式开售,位于加州圣路易斯·奥比斯堡的iFixit团队将iPhone 7 Plus“大卸八块”,其拆解图片及解说报告迅速占领了全世界的科技媒体。在这份拆解报告中,我们惊奇地发现了一个新成员。



iPhone 7 Plus的主板集成了一颗非常小的FPGA,尺寸为2mmx2mm。这颗芯片正是Lattice公司在几年前推出的iCE40的低密度低功耗小封装FPGA,型号为iCE5LP4K,密度为3.5K LUT-4等效逻辑资源。其周围器件包括音频CODEC、音频放大器、分集接收器加上其背面的大气压力传感器、NFC控制器、WIFI/蓝牙等控制器。

经过某些技术人士的猜测,这颗FPGA放在这里所实现的功能,可能是Sensor HUB的功能,就是将多种传感器汇聚预处理(可能包含总线控制、总线转换、时分复用、接口转换等功能模块),在必要的时候再与主处理器CPU进行数据交互和进一步的运算,减少主处理器CPU相关模块的监控及运算频度,从而降低功耗、提升处理性能。

当然也有另外一些技术人士对此有不同意见,他们认为这颗FPGA的主要作用是用于USB Type C的控制,目前由于标准等原因,还没有ASSP厂商提供完整的解决方案,而Lattice利用FPGA的特性,率先成为USB Type C供应商之一。这也是FPGA相比较ASSP的优势,既加快上市周期,帮助客户节约时间成本。当然在苹果或者Lattice公开设计意图之前,这些都只是猜测。



Lattice的FPGA器件之前从未进入过苹果的供应链,这次是破天荒的第一次,也是苹果首次在iPhone中引入FPGA器件,Why?按照常识,以苹果年销售1亿部iPhone的规模,如果要尽可能地降低成本,应该尽可能采用ASIC芯片,以往的传统是FPGA通常只被用在低量市场,所以这次苹果的设计着实引起了大家的兴趣。

多年以前,三星Galaxy S4及S5曾经也率先采用过Lattice的同款FPGA器件,而当时的主要应用方向是用于红外识别和二维码识别,但是在S5以后的Galaxy型号中,三星用别的方案替代了FPGA,所以并未引起业界的震动,但是苹果用FPGA的意义还是大大不同的。

苹果iPhone7这次采用FPGA方案在智能手机行业树立了一个标杆,这也意味着FPGA这一冷门器件第一次这么显眼地出现在消费电子市场,赢得大家的广泛关注,而这种情况在多年以前是完全不可能的。至少我们可以得到一个浅显的结论:可能今后有无集成FPGA会成为区分高端智能手机的分水岭,或许在今后我们会发现更多的消费品电子会应用到FPGA。这对FPGA行业应该是一个很好的消息。

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