然而，市場上還有一家FPGA芯片公司，在過去的一年中在智能手機等消費類型的電子產(chǎn)品中，取得了非常不錯的成績。而他們的主打芯片也只是40納米級的工藝，在過去的2013年中，營收增長高達19%，同時還保持了讓眾多家消費類芯片廠商羨慕的53.6%毛利率！可能有人猜到了，對，這家公司就是萊迪思半導體(Lattice Semiconductor)。

萊迪思南中國區(qū)技術(shù)經(jīng)理黃曉鵬（左1）萊迪思亞洲區(qū)高級銷售總監(jiān)梁成志（左2）， 萊迪思亞洲區(qū)高級銷售總監(jiān)在接受記者們的采訪時合影

FPGA為何會用在智能手機和平板電腦上？

萊迪思亞洲區(qū)高級銷售總監(jiān)梁成志介紹，智能手機和平板電腦是眼下最紅火的產(chǎn)品，這兩個產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展迅速，但有幾個共同的特點：一是處理器的功能強大，但功耗高；二是都采用鋰電池供電，續(xù)航方面對芯片的功耗要求嚴格；三是產(chǎn)品市場競爭激烈，廠商都希望能夠提供差異化的功能來提升產(chǎn)品價值。

“智能手機和平板電腦既要保持超薄尺寸、強大的功能、長電池續(xù)航以及有個性的差異化這幾個方面其實是相互矛盾的。尤其是功能強大的CPU與耗電方面。如何提供比競爭對手更多的功能，同時還要讓自己的手機平板夠省電，很多客戶都為此找到了我們。” 梁成志說。

以 中國智能手機客戶為例，為了讓自己的手機在價格上盡量地能夠賣得更高一點的價格，都是采樣同樣的處理器、同樣的手機屏、甚至是同樣的攝像頭，能夠看上去與 眾不同的話，可能就只能是增加一些小的亮點，讓自己的手機在IO接口、外觀上、功能上更多一點，同時還必須保持同樣的電池續(xù)航。

梁成志表示：“CPU或SoC的規(guī)格是芯片原廠統(tǒng)一規(guī)劃的，一代一代產(chǎn)品做出來，不太可能為某一個客戶的一個新功能做格外的定制化設(shè)計。而FPGA就能在ASIC芯片沒有問世之前，在某種程度上滿足這個需求?！?/p>

iCE 40是針對移動應(yīng)用設(shè)計的芯片

萊迪思半導體針對智能手機這種消費類電子產(chǎn)品推出的iCE40系列產(chǎn)品，就是一種小尺寸、低功耗并且價格更便宜的FPGA芯片。梁成志透露，一個iCE40芯片的售價也就在0.5美金，客戶可以承擔。

2012年萊迪思半導體發(fā)布了第一款針對移動應(yīng)用的FPGA芯片iCE，在2013年發(fā)布iCE40LP全球尺寸最小的FPGA，今年更是推出這款芯片的第三代iCE40 ULTRA，尺寸依然最小，并集成了豐富的IP硬核。

萊迪思南中國區(qū)技術(shù)經(jīng)理黃曉鵬介紹，iCE40 ULTRA的芯片最小的BGA封裝尺寸是1.40mmx1.48mm，只占用很小的PCB空間。在功耗上，iCE40 ULTRA較上一代節(jié)省了75%的功耗。

黃 曉鵬說，這款超小尺寸的FPGA芯片中，集成了3個24mA恒定電流吸收器 (Current Sink），可以幫助手機客戶實現(xiàn)呼吸燈的設(shè)計。1個500mA恒定電流吸引器，可以幫助客戶實現(xiàn)紅外遙控的功能。消費者只需要安裝“遙控精靈”這樣的 APP軟件，即可通過手機集成的紅外模塊，來遙控幾乎家里所有的電器。

iCE40的呼吸燈功能設(shè)計被應(yīng)用在三星的熱銷手機型號上，它們?yōu)槿R迪思帶來了巨大的銷量。據(jù)說這款芯片到現(xiàn)在的累計出貨達到了數(shù)億顆。

一顆集成了很多IP硬核的FPGA芯片

梁成志指出，iCE 40 ULTRA上集成的這些IP硬核，都是根據(jù)向全球的客戶調(diào)查反饋得來的情報做的規(guī)劃，一方面最大化地幫助客戶實現(xiàn)手機上的功能，讓手機可以在實現(xiàn)這些功能的同時，盡量不喚醒CPU，從而達到省電的目的。

圖：圖中列舉了iCE 40 ULTRA上集成的主要IP硬核

像上面列出的3.5K查找表(LUT)的設(shè)計，80kbit的嵌入式RAM、非易失性配置可存儲器，就是最大范圍地滿足了客戶的實際需求，同時也不浪費FPGA芯片的晶圓控制了產(chǎn)品的成本，梁成志解釋道。

他說，通過iCE40 ULTRA這些內(nèi)嵌的IP硬核，智能手機和平板電腦，可以輕松實現(xiàn)包括紅外遙控、RGB指示燈、指紋識別以及眾多項新的手勢控制的功能。而這些功能都不需要啟動CPU，僅通過這顆FPGA芯片完成。

lattice iCE40 ULTRA可實現(xiàn)的創(chuàng)新功能包括指紋識別、手勢控制等

梁成志透露，目前萊迪思半導體在中國有高達150多名研發(fā)工程師，與這些指紋識別技術(shù)、手勢控制算法的公司一起開發(fā)，為客戶提供芯片與方案。“我們知道，國內(nèi)很多消費類電子產(chǎn)品的公司都沒有FPGA工程師，我們可以提供一個固件給客戶去，快速地實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計?！?/p>

在智能可穿戴設(shè)備上的應(yīng)用

iCE40 ULTRA采用超小尺寸封裝設(shè)計，讓它不僅僅可以用在智能手機和平板電腦上，還可以應(yīng)用到各種智能可穿戴設(shè)備中。

lattice iCE40 ULTRA可應(yīng)用到各種智能可穿戴產(chǎn)品中

黃曉鵬指出，這顆芯片不僅有超小的面積(最小3.7mm²)，還非常薄。它的厚度只有0.45mm，比其它競爭對手的芯片要小0.1mm。因此它合適用在智能手表、智能眼鏡、健康腕帶、傳入式傳感器、智能服裝和鞋內(nèi)傳感器等眾多可穿戴式的產(chǎn)品上。

當然，在功耗方面與競爭對手相比，也有著不錯的表現(xiàn)。下面是它與某款競爭產(chǎn)品的對比：

lattice iCE40 ULTRA的超低功耗與強大功能 注：表格由萊迪思提供，不代表本網(wǎng)站編輯觀點。

產(chǎn)品的前景與規(guī)劃

有關(guān)FPGA產(chǎn)品在消費電子市場上的前景與規(guī)劃，梁成志表示，F(xiàn)PGA產(chǎn)品在智能手機這類產(chǎn)品上的應(yīng)用，長期都不會是與處理器競爭，甚至是與ASIC都不能競爭，它還是會體現(xiàn)出FPGA的傳統(tǒng)優(yōu)勢：設(shè)計上的靈活性。

他認為，這款iCE40的特點是尺寸小、功耗小以及價格低。因此能夠在手機平板上取得不錯的銷量?？蛻魰恢北３謩?chuàng)新，長期看iCE40只要跟上客戶的需求，就一定還會有生存空間與市場。

談到將來會不會采用28納米或更高階的工藝，梁成志表示目前40納米的工藝在封裝良率、die的成本價格和生產(chǎn)供貨上都成熟，已經(jīng)實現(xiàn)了較低的成本。如果是升級到28納米，良率如果上不去，再加上封裝的成本會上升，并不見得會有優(yōu)勢。

“這顆芯片的封裝占到了制造成本的50%，升級至28納米能夠節(jié)省的成本并不多?！彼f。

至于這顆芯片的市場前景，他說目前國內(nèi)中興、OPPO和TCL都已經(jīng)在用他們的方案。目標是希望能夠達到全球智能手機的10%。