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单打独斗拿不下物联网?MCU需要FPGA助攻

2017-03-07 09:19
雷本祖
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随着物联网智能化的提升和不断迭代,FPGA将发挥更多的数据预处理、桥接、I/O扩展等作用。

电子企业的成长一般都会呈现“S型”曲线,与产业的走势休戚与共。要与之对抗,需应对技术和商业模式的双重挑战。英特尔PSG(可编程解决方案事业部)产品营销与策划副总裁Alex Grbic认为,未来万物皆互联的时代,技术层面要解决互操作性,满足相关标准协议,或某应用层面的协议,以及如何在大量数据的收集和处理的同时提升性能和降低功耗。商业层面涉及系统的灵活性和可扩展性,此外价格是重要考量。因而,对于IC的革新至关重要。

01 FPGA适应智能化和I/O扩展需求

在物联网的方案中,MCU扮演核“芯”角色。但随着应用的更新迭代,MCU+的趋势也愈来愈明显,特别是MCU+FPGA应用广泛,以满足性能、可扩展以及集成的要求。

Alex Grbic举例说,以汽车业为例,随着智能化的提升,汽车传感器会越来越多。此外在显示方面,不仅LCD显示屏的数量会翻番,而且分辨率要求也越来越高,需要芯片进行更高速的处理、支持更高的带宽。在工业和嵌入式视觉领域,也需要不断满足智能、视频图像和传感器等的升级需求,处理更多的数据,支持更高的I/O带宽。

这时“单打独斗”的MCU或难以“招架”,需要协处理器来做一些数据预处理,或I/O扩展。相较而言,低端FPGA因其配置和可编程,不失为协处理器最佳选择。

“比如在视频监控中,FPGA可作为视频信息预处理后,再交付给MCU运算。或者在汽车智能应用中用于后视摄像头和传感器融合,进行多传感器数据的高速处理,再传给MCU进一步处理。针对把成本和功耗作为设计决策关键要素的应用,则可做芯片之间的桥接、I/O扩展等。此外,在某些应用场景中,FPGA亦可单独做主芯片。”Alex Grbic表示。

虽然低端FPGA作用显著,但对其也提出了支持高速收发器和硬浮点运算的新要求,需要与时俱进。英特尔PSG最新发布的低端Cyclone 10 FPGA可谓有备而来。

02 新FPGA的“和而不同”

虽然FPGA玩家屈指可数,但低端FPGA基本是个个涉足,竞争激烈。但Cyclone 10 FPGA与其他低端FPGA不同的是,其GX型号是业界首款集成10G收发器和硬浮点数字信号处理(DSP)的低功耗FPGA,处理速度高达134 GLOP,性能相对前一代Cyclone V有两倍的提升至1.4G,但功耗却与其相当。而LP型号则更强调的是低功耗和低成本,功耗仅为前一代的60%。

因而,在高I/O效能及对速度有关键性需求的应用,包括汽车、工业和嵌入式视觉领域,GX完全胜任;这些应用涉及的芯片之间的桥接、I/O扩展等,LP亦可发挥作用。

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