物聯網難題攻克不容易，MCU需要FPGA的助力

（文章來源：OFweek物聯網）

隨著物聯網智能化的提升和不斷迭代，FPGA將發(fā)揮更多的數據預處理、橋接、I／O擴展等作用。

電子企業(yè)的成長一般都會呈現“S型”曲線，與產業(yè)的走勢休戚與共。要與之對抗，需應對技術和商業(yè)模式的雙重挑戰(zhàn)。英特爾PSG（可編程解決方案事業(yè)部）產品營銷與策劃副總裁Alex Grbic認為，未來萬物皆互聯的時代，技術層面要解決互操作性，滿足相關標準協(xié)議，或某應用層面的協(xié)議，以及如何在大量數據的收集和處理的同時提升性能和降低功耗。商業(yè)層面涉及系統(tǒng)的靈活性和可擴展性，此外價格是重要考量。因而，對于IC的革新至關重要。

在物聯網的方案中，MCU扮演核“芯”角色。但隨著應用的更新迭代，MCU＋的趨勢也愈來愈明顯，特別是MCU＋FPGA應用廣泛，以滿足性能、可擴展以及集成的要求。

Alex Grbic舉例說，以汽車業(yè)為例，隨著智能化的提升，汽車傳感器會越來越多。此外在顯示方面，不僅LCD顯示屏的數量會翻番，而且分辨率要求也越來越高，需要芯片進行更高速的處理、支持更高的帶寬。在工業(yè)和嵌入式視覺領域，也需要不斷滿足智能、視頻圖像和傳感器等的升級需求，處理更多的數據，支持更高的I／O帶寬。

這時“單打獨斗”的MCU或難以“招架”，需要協(xié)處理器來做一些數據預處理，或I／O擴展。相較而言，低端FPGA因其配置和可編程，不失為協(xié)處理器最佳選擇。

“比如在視頻監(jiān)控中，FPGA可作為視頻信息預處理后，再交付給MCU運算。或者在汽車智能應用中用于后視攝像頭和傳感器融合，進行多傳感器數據的高速處理，再傳給MCU進一步處理。針對把成本和功耗作為設計決策關鍵要素的應用，則可做芯片之間的橋接、I／O擴展等。此外，在某些應用場景中，FPGA亦可單獨做主芯片。”Alex Grbic表示。

雖然低端FPGA作用顯著，但對其也提出了支持高速收發(fā)器和硬浮點運算的新要求，需要與時俱進。英特爾PSG最新發(fā)布的低端Cyclone 10 FPGA可謂有備而來。

雖然FPGA玩家屈指可數，但低端FPGA基本是個個涉足，競爭激烈。但Cyclone 10 FPGA與其他低端FPGA不同的是，其GX型號是業(yè)界首款集成10G收發(fā)器和硬浮點數字信號處理（DSP）的低功耗FPGA，處理速度高達134 GLOP，性能相對前一代Cyclone V有兩倍的提升至1．4G，但功耗卻與其相當。而LP型號則更強調的是低功耗和低成本，功耗僅為前一代的60％。

因而，在高I／O效能及對速度有關鍵性需求的應用，包括汽車、工業(yè)和嵌入式視覺領域，GX完全勝任；這些應用涉及的芯片之間的橋接、I／O擴展等，LP亦可發(fā)揮作用。對于成本和功耗的雙重優(yōu)化，Alex Grbic英特爾PSG的訣竅在于：一是采用臺積電成熟的20納米工藝；二是架構的創(chuàng)新和軟件工具的優(yōu)化，如針對FPGA的應用場景會定制或者篩選匹配的軟件工具。架構創(chuàng)新。三是測試和封裝的一些流程的優(yōu)化。

值得注意的是，Cyclone 10 FPGA集成了可定制的軟核（Nios II處理器），實現可編程和可配置，但是不支持ARM，是否英特爾的FPGA策略會有所改變？Alex Grbic回應說，英特爾現有的Cyclone V和中端Arria 10和Arria V均支持ARM，上一代的Cyclone V可平移到Arria 10和Arria V。未來的產品規(guī)劃也都會將集成ARM的SoC納入其中，這不會改變。

（責任編輯：fqj）