QM150DY-2HB是一款由Quicklogic公司生产的先进低功耗、高集成度的可编程片上系统(SIP)器件,结合了嵌入式FPGA技术与微控制器架构,专为满足物联网(IoT)、便携式设备、工业传感和边缘计算等对能效比和灵活性要求极高的应用场景而设计。该器件采用先进的半导体制造工艺,具备高度集成的模拟与数字外设,支持多种通信接口,并可在极低电压下稳定运行,从而延长电池寿命并降低整体系统功耗。QM150DY-2HB集成了一个高效的ARM Cortex-M系列处理器核心与可编程逻辑单元阵列,允许用户在硬件层面进行功能定制,实现特定算法加速或接口协议转换,极大提升了系统的适应性和开发效率。此外,该芯片还内置了安全启动机制、加密引擎和物理不可克隆功能(PUF),为终端设备提供从硬件到软件的多层次安全保障。其封装形式紧凑,适合空间受限的应用环境,同时支持多种电源管理模式,包括深度睡眠和快速唤醒功能,确保在待机状态下能耗最低。作为Quicklogic EOS S3系列的一员,QM150DY-2HB广泛应用于智能穿戴设备、语音识别前端处理、传感器融合系统以及需要实时响应和本地AI推理能力的边缘节点设备中。
型号:QM150DY-2HB
制造商:QuickLogic
产品系列:EOS S3
核心处理器:ARM Cortex-M4F
主频:高达100 MHz
FPGA逻辑单元:约150K eLUTs
嵌入式存储器:512 KB SRAM + 64 KB Tightly Coupled Memory
非易失性存储:2 MB Flash
工作电压:1.71V - 3.6V
工作温度:-40°C 至 +85°C
I/O电压支持:1.2V, 1.8V, 3.3V
封装类型:BGA
通信接口:I2C, SPI, UART, I2S, PDM, GPIO, USB Device
模拟外设:12位ADC, 温度传感器
安全特性:AES-256, SHA-256, PUF, 安全启动
功耗模式:主动模式、睡眠、深度睡眠、关断模式
典型功耗(主动):
100 μA/MHz(CPU + FPGA 部分配置)
典型功耗(深度睡眠):
500 nA(RTC保持运行)
QM150DY-2HB的核心优势在于其独特的异构计算架构,将高性能的ARM Cortex-M4F处理器与大规模可编程逻辑资源相结合,实现了软硬件协同优化的能力。Cortex-M4F内核带有浮点运算单元(FPU),能够高效执行复杂的数学运算,特别适用于音频信号处理、机器学习推断和传感器数据滤波等任务。与此同时,集成的eFPGA(嵌入式现场可编程门阵列)部分提供了高达150K等效查找表(eLUTs)的逻辑容量,允许开发者根据具体应用需求自定义硬件加速模块,例如实现专用的数据通路、状态机或通信协议协处理器,从而显著提升性能并降低整体功耗。这种灵活的架构使得QM150DY-2HB能够在不更换主控芯片的前提下适应多种产品迭代和功能升级场景,缩短开发周期并降低物料成本。
该芯片采用先进的电源管理架构,支持多域供电和动态电压频率调节(DVFS),可根据负载情况自动切换至最节能的工作模式。例如,在传感器持续采集但无需高频处理的场景下,系统可进入深度睡眠模式,仅保留实时时钟(RTC)和部分GPIO中断功能,整机功耗低至500nA级别,非常适合依赖纽扣电池长期运行的设备。此外,芯片内置的低功耗传感器中枢(Sensor Hub)可独立管理多个外部传感器的数据采集与预处理,减少主处理器唤醒次数,进一步优化能效。
在安全性方面,QM150DY-2HB集成了完整的硬件级安全子系统,包括基于物理不可克隆函数(PUF)的密钥生成技术,确保每个芯片拥有唯一且不可复制的身份标识,有效防止克隆和逆向工程攻击。配合AES-256加密引擎和SHA-256哈希算法,支持安全启动、固件验证和数据加密传输,保障设备从出厂到部署全过程的安全可信。这些特性使其成为医疗设备、智能家居终端和工业控制系统中理想的安全控制器选择。
QM150DY-2HB广泛应用于对低功耗、小尺寸和高灵活性有严苛要求的嵌入式系统中。其主要应用领域包括智能可穿戴设备,如智能手表、健身追踪器和健康监测手环,这些设备需要长时间运行且具备传感器融合能力,QM150DY-2HB可通过其低功耗架构和内置传感器中枢实现加速度计、陀螺仪、心率传感器等多源数据的高效采集与融合处理。在语音激活设备中,该芯片可用于实现始终在线的关键词检测(Always-on Keyword Detection),利用eFPGA实现低延迟的声学特征提取和模式匹配,仅在检测到触发词时才唤醒主处理器,大幅降低平均功耗。
在工业物联网(IIoT)领域,QM150DY-2HB常被用作边缘智能节点的核心控制器,负责本地数据处理、协议转换和故障诊断,减轻云端计算负担并提高响应速度。例如,在预测性维护系统中,它可以实时分析振动传感器数据,通过FFT或机器学习模型识别异常模式并发出预警。此外,该芯片也适用于智能安防设备、无线传感器网络节点、资产追踪标签和便携式医疗仪器等需要长续航和定制化功能的产品平台。凭借其强大的集成能力和灵活性,QM150DY-2HB正逐步成为边缘AI和智能感知系统的首选解决方案之一。
EOS S3 QN9080DK