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» 2015年02月04日 10時00分 UPDATE

プログラマブルロジック:1.4mm角、待機電流35μAのウェアラブル機器向けFPGA

ラティスセミコンダクターは2015年2月、ウェアラブル機器など向けに低消費電力化、小型化を追求した新しいFPGA「iCE40 UltraLiteファミリ」を発表した。

[竹本達哉,EE Times Japan]

 ラティスセミコンダクターは2015年2月3日、ウェアラブル機器など向けに低消費電力化、小型化を追求した新しいFPGA「iCE40 UltraLiteファミリ」を発表した。最大1248LUTのユーザーロジック領域を持つFPGAで、待機電流35μA、パッケージサイズ1.4mm角を実現した。現在、エンジニアリングサンプルを出荷中で、2015年4月から量産を開始する。

累計2億5000万個を突破

 同社は2012年から、主にモバイル機器向けに『最小のサイズ、最小の消費電力、最大の集積度』をコンセプトにFPGA「iCEファミリ」を展開。サムスン電子などのスマートフォンやタブレット端末などに採用され、2015年1月現在で累計2億5000万個以上を出荷したという。

tt150204Lattice001.jpg モバイル機器向けFPGA「iCEファミリ」の変遷 (クリックで拡大) 出典:ラティスセミコンダクター

最小のサイズ、消費電力

 今回の発表したiCE40 UltraLiteは、iCEファミリの4つ目の製品ファミリで、最も消費電力、サイズを抑えた小型製品ファミリとして製品化した。iCE40 UltraLiteは、2014年発売の「iCE40 ULTRA」をベースに、スマートフォンよりも小型、低消費電力化が求められるウェアラブル端末などを意識し、機能を厳選することで小サイズ、低消費電力を実現した。そのため、採用する製造プロセスなどはiCE40 ULTRAと同じTSMC 40nmプロセスとなっている。

tt150204Lattice002.jpgtt150204Lattice003.jpg 左=「iCE40 UltraLite」の概要 / 右=「iCE40 UltraLite」と「iCE40 ULTRA」のサイズ、消費電力比較 (クリックで拡大) 出典:ラティスセミコンダクター
tt150204Lattice004.jpg 「iCE40 UltraLite」と「iCE40 ULTRA」の機能比較 (クリックで拡大) 出典:ラティスセミコンダクター

 機能を絞ったものの「1000LUT程度の同じユーザーロジック領域を持つ競合FPGAと比較して豊富なハードウェアマクロIPを搭載している点がiCE40 UltraLiteの優位性の1つ」(同社)とする。具体的にはLED駆動などに使える3本の24mA定電流シンクや100mA+400mA定電流シンク、2系統のプログラマブルI2C、10KHzや48KHzのオシレータなどを内蔵する。またコンフィギュレーション用のSRAMやOTP(1回書き込み)メモリも備える。

 豊富なハードウェアマクロIPを備えるものの「パッケージサイズは1.4×1.4×0.45mmで競合品よりも60%小さい。待機時消費電流も35μAで30%程度小さい」(同社)とする。

tt150204Lattice005.jpgtt150204Lattice006.jpg 左=競合製品との機能比較 / 右=赤外線リモコンに適用した場合の競合製品との基板サイズ比較 (クリックで拡大) 出典:ラティスセミコンダクター

DSPの有無で選択できる

 iCE40 UltraLiteは、1248LUT品と640LUT品の2種があり、それぞれ1.4mm角サイズの16ボールWLCSP(ボールピッチ:0.35mm)と2.5mm角サイズの36ボールBGA(ボールピッチ:0.4mm)の2つのパッケージが用意されている。

 「従来のiCE40 ULTRAと、新製品のiCE40 UltraLiteの大きな違いはDSPの有無であり、信号処理が必要な場合はiCE40 ULTRA、信号処理の必要がなければiCE40 UltraLiteという選択になるだろう。スマートフォンなどでも、信号処理の必要がない用途は多数あり、幅広い用途にiCE40 UltraLiteを提案したい」(同社)としている。

 なお、iCE40 UltraLiteの価格は、「大量受注時で50セントから」としている。

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