iCE40 UltraPlus——ML/AL低功耗FPGA

低功耗、网络边缘智能FPGA。拥有灵活接口的低功耗机器学习解决方案。

低功耗互连与计算 —— 运用于智能家居、智能工厂和智慧城市的各类系统正变得日趋复杂,而iCE40 UltraPlus则能有效解决互连难题,通过各类广泛的接口和协议,提供低功耗的计算资源实现更高级别的智能。

网络边缘智能FPGA —— 拥有5K LUT的iCE40 UltraPlus FPGA可实现网络边缘实时在线的智能应用所需的神经网络模式匹配。其功耗优化遥遥领先,并且设计人员消除了云端智能应用带来的延迟,降低了整个系统解决方案的成本。

灵活的封装选择 —— 为满足各类应用的需求,可提供多种封装选项,从专为电子消费品和IoT设备优化的超小尺寸2.15 mm x 2.50 mm x 0.45 mm WLCSP封装到低成本应用的0.5mm间距7x7mm QFN封装,不一而足。

特性

  • 灵活的逻辑架构,拥有2800或5280个4输入LUT、自定义I/O、多达80 Kb和1Mb的嵌入式存储器
  • 超低功耗的先进工艺,睡眠电流低至75 uA,工作电流仅为1-10mA
  • 使用DSP模块实现高性能信号处理,支持乘法和累加功能
  • 神经网络软IP和编译器实现灵活的机器学习/人工智能应用
  • FPGA设计工具、演示示例和参考设助力您的设计
ACE 2017 Finalist Award 

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产品系列表

iCE40 UltraPLus器件选型指南
参数 UP3K UP5K
LUT数量 2800 5280
NVCM
静态功耗 75 uA 75 uA
EBR RAM(kbit) 80 120
SPRAM(kbit) 1024 1024
PLL 1 1
I2C核 2 2
SPI核 2 2
振荡器(10 kHz) 1 1
振荡器(48 MHz) 1 1
24 mA驱动 3 3
500 mA驱动 - -
16 x 16乘法器 & 32位累加器模块 4 8
PWM
0.4 mm引脚间距 I/O总数 + 专用输入1,2
  UP3K UP5K
30-ball WLCSP (2.15 x 2.55 mm) 21 21
0.5 mm引脚间距 I/O总数 + 专用输入1,2
  UP3K UP5K
48-pin QFN (7 x 7 mm) - 39

1. I/O总数包含专用I/O
2. 专用I/O是指专用的并且在配置后用户逻辑无法使用的引脚

解决方案实例

二值神经网络(BNN)加速器IP

  • 利用FPGA的并行处理能力实现深度学习
  • 实现毫瓦级功耗的二值神经网络

关键词检测——莱迪思sensAI

  • 使用一个数字麦克风输入让系统能始终检测关键词
  • 平均功耗不足1mW

人脸检测

  • 使用实时永久在线的图像传感器实现人工智能,工作功耗不足1mW
  • 帧率和功耗可根据系统的功耗要求进行调整

单线聚合

  • 在单个线路上聚合多个接口
  • 单线速率高达7.5 Mbps
  • 协议稳定可靠,支持错误检测和重试功能

8:1麦克风聚合

  • 聚合8个PDM麦克风并通过I2S或SPI连接到处理器
  • 可在智能音箱中使用多个麦克风实现波束形成

设计资源

IP和参考设计

使用经过预先测试、可重复使用的功能简化您的设计工作

软件

覆盖整个设计流程,非常易于使用

开发套件和开发板

我们的开发板和开发套件能够简化您的设计流程

编程硬件

使用我们的编程硬件,轻松完成在系统编程和在线重配置

视频

iCE40 UltraPlus介绍视频

iCE40 UltraPlus介绍视频

莱迪思iCE40 UltraPlus扩展了公司的移动FPGA产品系列,相比前代产品提供8倍的内存(1.1 Mbit RAM)、2倍的数字信号处理器(8x DSP)以及增强的的I/O。在视频中,莱迪思工程师将为您介绍有关iCE40 UltraPlus器件的更多信息,例如驱动MIPI DSI显示以及集成SRAM存储器进行帧缓冲。

人脸侦测演示

人脸侦测演示

观看视频了解如何使用 iCE40 UltraPlus实现基于神经网络的人脸侦测应用。

获得的奖项

2016年中国电子市场编辑奖

最具备竞争力的FPGA产品

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Advanced iCE40 I2C and SPI Hardened IP User Guide
FPGA-TN-020111.87/29/2025PDF1.6 MB
DSP Function Usage Guide for ICE40 Devices
FPGA-TN-020071.212/15/2020PDF947.4 KB
iCE40 Design Guidelines
FPGA-AN-021091.02/4/2026PDF4 MB
iCE40 Hardware Checklist
FPGA-TN-020062.410/24/2025PDF712.4 KB
iCE40 I2C and SPI Hardened IP - Usage Guide
FPGA-TN-020101.811/1/2022PDF952 KB
iCE40 LED Driver User Guide
FPGA-TN-020211.511/29/2021PDF2 MB
iCE40 Oscillator User Guide
FPGA-TN-020081.84/12/2023PDF443.1 KB
iCE40 Programming and Configuration
FPGA-TN-020013.58/19/2026PDF1.2 MB
iCE40 SPRAM Usage Guide
FPGA-TN-020221.43/30/2025PDF395 KB
iCE40 sysCLOCK PLL Design and User Guide
FPGA-TN-020521.44/30/2022PDF1.3 MB
iCE40 Technology Library
FPGA-TN-020263.39/22/2024PDF2.7 MB
iCE40 Ultra & UltraPlus SG48 Pin Migration
2.010/20/2020XLSX15.3 KB
iCE40 UltraPlus Family Data Sheet
FPGA-DS-020082.43/6/2025PDF1.5 MB
iCE40UP WLCSP30 Pin Migration
1.13/16/2018XLSX16.4 KB
iCE40UP3K Pinout
1.13/16/2018XLSX16.1 KB
iCE40UP5K Pinout
1.17/8/2017XLSX15.6 KB
Lattice OrCAD Capture Schematic Library
This file contains an OrCAD Capture Schematic Library (OLB file type) for all Lattice products. This .zip file also includes a .xls worksheet with a list of the contents of the OLB. These symbols can be used to help with OrCAD schematic designs.
FPGA-SC-020059.16/26/2026ZIP3.3 MB
Memory Usage Guide for iCE40 Devices
FPGA-TN-020021.710/14/2020PDF954.3 KB
Package Diagrams
FPGA-DS-020538.87/14/2026PDF9.6 MB
PCB Layout Recommendations for BGA Packages
FPGA-TN-020245.612/10/2024PDF6.2 MB
Solder Reflow Guide for Surface Mount Devices
FPGA-TN-020415.35/6/2026PDF753.9 KB
Thermal Management
FPGA-TN-020446.08/19/2026PDF976.2 KB
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iCE40 UltraPlus Family Data Sheet
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Advanced iCE40 I2C and SPI Hardened IP User Guide
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DSP Function Usage Guide for ICE40 Devices
FPGA-TN-020071.212/15/2020PDF947.4 KB
iCE40 Design Guidelines
FPGA-AN-021091.02/4/2026PDF4 MB
iCE40 Hardware Checklist
FPGA-TN-020062.410/24/2025PDF712.4 KB
iCE40 I2C and SPI Hardened IP - Usage Guide
FPGA-TN-020101.811/1/2022PDF952 KB
iCE40 LED Driver User Guide
FPGA-TN-020211.511/29/2021PDF2 MB
iCE40 Oscillator User Guide
FPGA-TN-020081.84/12/2023PDF443.1 KB
iCE40 Programming and Configuration
FPGA-TN-020013.58/19/2026PDF1.2 MB
iCE40 SPRAM Usage Guide
FPGA-TN-020221.43/30/2025PDF395 KB
iCE40 sysCLOCK PLL Design and User Guide
FPGA-TN-020521.44/30/2022PDF1.3 MB
Memory Usage Guide for iCE40 Devices
FPGA-TN-020021.710/14/2020PDF954.3 KB
Migrating Designs from AMD CPLD/FPGA Devices to Lattice FPGA Devices
FPGA-AN-020811.27/15/2026PDF2.8 MB
PCB Layout Recommendations for BGA Packages
FPGA-TN-020245.612/10/2024PDF6.2 MB
Solder Reflow Guide for Surface Mount Devices
FPGA-TN-020415.35/6/2026PDF753.9 KB
Thermal Management
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iCE40 Ultra & UltraPlus SG48 Pin Migration
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iCE40UP WLCSP30 Pin Migration
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iCE40UP3K Pinout
1.13/16/2018XLSX16.1 KB
iCE40UP5K Pinout
1.17/8/2017XLSX15.6 KB
Package Diagrams
FPGA-DS-020538.87/14/2026PDF9.6 MB
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iCE40 Technology Library
FPGA-TN-020263.39/22/2024PDF2.7 MB
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iCE40 Ultra Barcode Emulation Design Files
UG731.07/15/2014ZIP5.9 MB
iCE40 Ultra Barcode Emulation User’s Guide
UG731.07/15/2014PDF4.3 MB
iCE40 Ultra RGB LED Controller Design Files
1.07/15/2014ZIP9.2 MB
iCE40 Ultra RGB LED Controller User Guide
UG751.07/15/2014PDF2.9 MB
iCE40 Ultra Self-Learning IR Remote Design Files
UG741.07/15/2014ZIP5.8 MB
iCE40 Ultra Self-Learning IR Remote User’s Guide
UG741.07/15/2014PDF2.9 MB
Sensor Interface and Preprocessing Reference Design - Documentation
FPGA-RD-020481.39/26/2018PDF1.4 MB
Sensor Interfacing and Preprocessing Reference Design - Source Code
1.39/26/2018ZIP1.4 MB
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Notification of a Revision of iCE40 UltraPlusTM Data Sheets
PCN03A-201.012/8/2020PDF265.4 KB
PCN09A-19 BOM comparison final
PCN09A-192.01/8/2020XLSX24.8 KB
PCN12A-16 KYEC Alternate Qualified Test Site
Test Site
PCN12A-161.08/25/2016PDF184.7 KB
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Lattice OrCAD Capture Schematic Library
This file contains an OrCAD Capture Schematic Library (OLB file type) for all Lattice products. This .zip file also includes a .xls worksheet with a list of the contents of the OLB. These symbols can be used to help with OrCAD schematic designs.
FPGA-SC-020059.16/26/2026ZIP3.3 MB
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iCE40 UltraPlus 产品宣传册
I02553.04/9/2019PDF960.4 KB
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iCE40 FPGA Product Family Qualification Summary
Rev U3/25/2021PDF1 MB
SN_SG48
Rev C19/20/2019PDF52.9 KB
UWG30
Rev B4/19/2018PDF22.7 KB
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分布式异构处理的行业应用
WP00081.012/12/2016PDF641.9 KB
采用小尺寸、超低功耗 FPGA实现物联网(IoT)传 感器互连和处
1.04/3/2018PDF3 MB
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iCE40 UltraPlus IBIS Model
2.01/16/2018IBS939.6 KB

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