超低密度 FPGA - Lattice Semiconductor | DigiKey Electronics

低功率、小尺寸、超凡價值

業界領先超低密度 FPGA 產品組合

Lattice 提供最完整且完備的超低密度 FPGA 產品組合,適合眾多應用,從立即啟動系統控制、靈活 I/O 擴充,到需要超低成本與低功率卻具備最佳化功能達到緊連邏輯與橋接的應用。 從行動電話到先進電信基礎設施,Lattice 皆有能降低成本與功率,同時發揮最大價值的解決方案。 推出兩大互補系列,能解決設計師所面臨的系統層級問題。

這兩大系列提供超低密度 FPGA 領域中絕大多數優點

  • 價格合理
    • 針對多種注重成本的應用進行最佳化
  • 超低功率
    • 最低固定功率僅有 25 μA
  • 豐富功能
    • 立即啟動、電源開啟不用 1 ms
    • 預先工程來源同步 I/O 支援 DDR、DDRX2、DDRX4
    • 針對 HD 畫質影片最佳化:MIPI-DBI/DPI
  • 豐富的產品組合套裝,並具有超小覆蓋區和最多 I/O 選項
    • 尺寸最小僅有 1.8 x 2.5 mm
    • 多達 334 個 I/O
    • 0.4 mm BGA 間距適合智慧型手機和平板裝置應用

iCE40:最佳價值、最小覆蓋區、最低成本

  LP 系列(低功率) HX 系列(高效能)
特點 LP384 LP1K LP4K LP8K HX1K HX4K HX8K
查找表 (LUT) 384 1280 3520 7680 1280 3520 7680
嵌入式 RAM 位元 0 64K 64K 128K 64K 64K 128K
鎖相迴路 0 1 2 2 1 2 2
典型核心電流 (μA) 21 100 360 360 267 667 1100

iCE40 示意圖

總覽

iCE40 FPGA 提供業界最合理價格的超低密度 FPGA。 iCE40 系列採用 40 nm 製程搭配獨特的非揮發性配置記憶體,針對注重成本的應用進行最佳化,包括智慧型手機、數位相機、平板裝置以及其他任何需要達到低成本緊連邏輯與橋接的應用。 iCE40 FPGA 的待機電流最低僅有 10 μA,能讓電力受限裝置的設計人員快速輕鬆引進新特點與功能。 iCE40 系列採用全球最小的 0.4 mm 間距 BGA 塑膠封裝,能大幅節省板空間。

超低功率

對行動手持應用而言,發揮最大電池續航力非常重要。 Lattice 的 iCE40 FPGA 經過最佳化,能在任何速度下達到低功率。

Lattice 的 WLCSP

先進的小型尺寸

iCE40 FPGA 使用目前最先進的封裝技術,能滿足行動、可攜式與空間極度受限裝置的嚴格要求。 iCE40 FPGA 採用的最小封裝僅有 2.5 x 2.5 mm,因此設計人員能在大幅縮小的空間內快速整合更多功能。

MachXO2:最佳 I/O 與嵌入式功能

特點 XO2-
256
XO2-
640
XO2-
640U
XO2-
1200
XO2-
1200U
XO2-
2000
XO2-
2000U
XO2-
4000
XO2-
7000
密度 LUT 256 640 640 1280 1280 2112 2112 4320 6864
EBR RAM (Kbit) 0 18 64 64 74 74 92 92 240
EBR RAM 區塊(每區塊 9 Kbit) 0 2 7 7 8 8 10 10 26
分散式 SRAM (Kbit) 2 5 5 10 10 16 16 34 54
使用者快閃記憶體 (Kbit) 0 24 64 64 80 80 96 96 256
PLL 0 0 1 1 1 1 2 2 2
  典型固定功率
ZE (mW) 0.019 0.033   0.070   0.098   0.153 0.230
HC (mW) 4 7 13 13 18 18 32 32 48
HE (mW)           2 3 3 5

MachX02 示意圖

總覽

MachXO2 FPGA 前所未見地在單一元件中結合低成本與高功能性。 MachXO2 元件使用 65 nm 嵌入式快閃記憶體技術和創新的設計,能提供高系統效能、完整架構、增強型 I/O 功能支援、晶片上使用者快閃記憶體、晶片上穩壓器、強化控制功能以及靈活的安全功能。

晶片上快閃記憶體

  • 可儲存使用者數據和元件邏輯配置的儲存裝置
  • 在單一元件中結合非揮發性、立即啟動(不到 1 ms)特點,同時保持重新編程性
核心邏輯示意圖

嵌入式功能方塊圖

  • 實作兩個 I2C 和一個 SPI 介面核心以及一個計時器/計數器
  • 所有功能皆可從外部和元件內部取用
MachX02 核心邏輯示意圖

sysIO™ 緩衝區

  • 可編程的 sysIO 支援多種介面
  • 輸入遲滯、熱插槽以及晶片上差動端子

先進的時脈技術

  • 全功能 PLL
  • 晶片上振盪器,具有 +/-5% 準確度和 2-133 MHz 操作
sysClock PPL 示意圖

非對稱 I/O 排

  • 每個元件皆有非對稱 I/O 排可靈活連接不同的介面
  • 支援 1.2、2.5 或 3.3 V 核心電壓
IOBanking 示意圖

開發套件與評估板

評估板示意圖

Lattice 提供多種開發套件和評估板,能提供完整且容易使用的平台,可評估 iCE40 和 MachXO2 系列的效能,或是協助開發客製化設計。

產品 元件 說明
iCEblink40™
評估套件
iCE40LP1K、iCE40HX1K 低功率 iCE40 FPGA 的低成本平台
  • USB 編程、除錯、虛擬 I/O
  • 四個電容式觸控按鈕與 LED
  • 1 Mbit SPI 序列配置 PROM
iCEman40™
評估套件
iCE40HX8K 容易使用的平台,可快速開發 iCE40 FPGA 原型
  • USB 編程、除錯、虛擬 I/O
  • 四個 LED、27 MHz 和 32 kHz 時脈來源
MachXO2 Pico
開發套件
XO2-1200ZE MachXO2 的低成本開發平台
  • 電池或 USB 電源
  • 四字元 LCD 顯示器、電容式觸控按鈕
MachXO2
分接板
LCMXO2-7000HE-B-EVN 簡易的低成本板,能讓 MachXO2 完整存取 I/O
  • LED、原型開發區
  • USB 電源和編程
  • 可下載範例
MachXO2 控制開發套件 XO2-4000HC 全功能 MachXO2 開發平台可達到系統控制
  • XO2-4000HC FPGA 含 4320 LUT
  • 高達兩個 7:1 LVDS 來源合一個輸出
  • 128 Mbit LPDDR 記憶體和 4 Mbit SPI 快閃記憶體
  • 電流和電壓感測器電路
  • MicroSD 記憶卡插槽、擴充排針座
Diamond-E-12M 開發軟體 Lattice 的 Diamond 設計軟體提供領先的設計和實作工具,專為考量成本的低功率 Lattice FPGA 架構進行最佳化。
Diamond-I-12M 磁碟 Diamond 軟體以 DVD 媒體提供。 不含 Diamond 授權。
ALDEC-USBKEY USB 金鑰 浮動授權
HW-USBN-2A 硬體 USB 編程快取
HW-DLN-3C 硬體 平行埠編程纜線

資源

iCE40 和 MachXO2 資源

產品手冊

線路圖符號


白皮書

iCE40 資源

應用說明

公版設計

白皮書


產品手冊

MachXO2 資源

應用說明

使用手冊

HSPICE


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