根據(jù)iFixit團隊和機構Chipworks的拆解報告確認,iPhone7中出現(xiàn)的FPGA芯片型號為“ICE5LP4K”,尺寸非常小為2mmx2mm,隸屬于萊迪思半導體iCE40系列,是一顆低密度低功耗小封裝FPGA產(chǎn)品。
蘋果一向號稱供應鏈管理的王者,對供應商產(chǎn)品要求和價格談判可以用苛刻來形容,居然破天荒的首次在iPhone中使用FPGA芯片。這可是出貨量超過1億臺的消費電子類產(chǎn)品,特別是功能芯片為啥不盡可能的采用ASIC實現(xiàn)?
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在iPhone7集成一顆FPGA,蘋果是咋想的?
雖然FPGA優(yōu)勢是快速響應市場,但是價格比大規(guī)模流片的ASIC成本高。以往的傳統(tǒng)是FPGA通常只被用在低量市場,所以比較冷門,這次蘋果的設計著實引起了大家的興趣。OEBesmc
經(jīng)過某些技術人士的猜測,這顆FPGA放在這里所實現(xiàn)的功能,可能是Sensor HUB的功能,就是將多種傳感器匯聚預處理(可能包含總線控制、總線轉換、時分復用、接口轉換等功能模塊),在必要的時候再與主處理器CPU進行數(shù)據(jù)交互和進一步的運算,減少主處理器CPU相關模塊的監(jiān)控及運算頻度,從而降低功耗、提升處理性能。OEBesmc
當然也有另外一些技術人士對此有不同意見,他們認為這顆FPGA的主要作用是用于USB Type C的控制,目前由于標準等原因,還沒有ASSP廠商提供完整的解決方案,而Lattice利用FPGA的特性,率先成為USB Type C供應商之一。這也是FPGA相比較ASSP的優(yōu)勢,既加快上市周期,幫助客戶節(jié)約時間成本。OEBesmc
在蘋果或者Lattice公開設計意圖之前,這些都只是猜測。由于FPGA具備可編程特性,所以我們很難知道蘋果使用這顆芯片完成了哪些功能,以及Lattice是如何打入蘋果供應鏈的。OEBesmc
此前,三星Galaxy S4及S5曾經(jīng)也率先采用過Lattice的同款FPGA器件,而當時的主要應用方向是用于紅外識別和二維碼識別,但是在S5以后的Galaxy型號中,三星用別的方案替代了FPGA,Galaxy S7就沒有發(fā)現(xiàn)FPGA器件的身影。OEBesmc
最大的可能是蘋果目前使用FPGA僅僅是一種權宜之計,當蘋果能夠打造出一顆專用芯片完成當前使用這顆FPGA能夠完成的任務之后,它也很有可能會拋棄萊迪思。OEBesmc
同時,我們發(fā)現(xiàn)知乎的一位芯片工程師也認同上述觀點,@chadwick bi認為這顆FPGA只是臨時工:
從Lattice官網(wǎng)可以看到,這顆FPGA只有3000個LUT,10KB-RAM,管腳更是少得可憐。大家都知道FPGA不應該用于高出貨量產(chǎn)品,尤其是iPhone這種每月上千萬的爆款。那么蘋果在干什么?OEBesmc
這類事我恰恰以前常干,而且用的恰恰就是Lattice,因為他家FPGA最小最便宜。這里有兩種可能:1.出貨前發(fā)現(xiàn)的一處小bug,修改芯片會影響上市時間,所以緊急在PCB上加一塊FPGA。如果bug太大,那FPGA也修不回來。估計2個月后芯片的修復版就到位了,屆時可能就看不到這顆FPGA了。2.臨時要求增加一個feature以應對供應鏈上的變化,比如接納了額外的零件供貨商或者采用更新/更便宜的零件,但是芯片設計已經(jīng)完成,只能通過FPGA來轉接。不同的iphone會有不同的零件供貨商,所以這顆FPGA不會一直在那兒,而且最多也就呆2個月。OEBesmc
那Lattice是如何成功打入蘋果供應鏈的?
實際上,在上個月財報電話會議上,Lattice就表示,公司第二季度的營收表現(xiàn)“受益于某個一級OEM客戶的產(chǎn)能爬坡”,此外,它還預計當前季度營收雙位數(shù)的增長部分來自于“該一級OEM客戶產(chǎn)能爬坡”的推動。OEBesmc
顯然,Lattice信心滿滿的部分原因來自于它已經(jīng)成功進入iPhone 7供應鏈的事實,而這得益于Lattice在2012年一項重大決策:面向移動應用推出第一代iCE40產(chǎn)品。OEBesmc
FPGA雖然是冷門領域但是競爭異常激烈,最賺錢的企業(yè)級市場被Xilinx與Altera把持。傳統(tǒng)雙雄Xilinx與Altera不再單純比拼工藝節(jié)點,而是更加傾向從單純芯片供應商向系統(tǒng)級解決方案供應商轉變。此前,Lattice一直在兩家背后苦苦追趕,營收體量小加上技術落后,日子和光景過的相當艱難;Lattice覺得再這樣混下去起早要完蛋,于是切入利潤較低的消費級市場,竟然獲得重大成功。OEBesmc
自從猛攻消費類市場,短短三年間,消費電子市場為Lattice全年總營收的貢獻比例,從原來的不足5%一躍增長到目前的30%,增幅超過300%,iCE器件出貨量累計超過2.5億片(截至2015年)。目前,業(yè)界Top10的智能手機都采用了Lattice的解決方案,iPhone7的大膽采用更是給Lattice一針強心劑。OEBesmc
主要歸功于iCE40 UltraLite,這是當前業(yè)界最緊湊、功耗最低的FPGA器件,并且集成了眾多新功能以及可供定制的靈活性,使消費類移動電子設備(如智能手機、平板電腦、可穿戴設備等)和工業(yè)手持設備(如條碼掃描器、氣體檢測器等)制造商能夠快速實現(xiàn)產(chǎn)品差異化的“sha手級”功能。比如,iCE40系列產(chǎn)品率先支持USB type C標準。OEBesmc
Lattice憑借iCE40系列產(chǎn)品在消費級市場開疆擴土,主要競爭對手從傳統(tǒng)的FPGA公司,變成了MCU和ASSP,F(xiàn)PGA的優(yōu)勢是可以隨時修改代碼,重新編程,縮短開發(fā)周期。目前,國內很多做逆向的FPGA廠商也在使用iCE40的IP硬核開發(fā),在各類消費級市場出貨兇猛。OEBesmc
據(jù)悉,紫光集團早前曾經(jīng)在二級市場大量購入Lattice公司股份,該公司旗下的同創(chuàng)國芯在FPGA領域也有所斬獲。在半導體并購大潮下,Lattice可能會是下一個具有非常高價值的IC設計公司。OEBesmc
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