就像MicroPython在嵌入式系统中的发展势头，TinyML在物联网边缘计算领域也是这两年的技术热点，不少微控制器都在支持对语音、视觉乃至姿态等传感器的智能识别，FunPack活动第一季中的4款开发板都支持TinyML，我们硬禾学堂的网友们从初识TinyML到现在已经能够熟练使用这项技术用在自己的研发中，正在进行的FunPack第二季的Syntiant模组是一颗超超低功耗的边缘智能的芯片，在Arduino环境下支持TinyML，我们的小朋友已经可以用语言控制各种颜色LED的亮、灭，有望在年底的圣诞节前开发出一款成熟的产品出来。
今天介绍的这款模组是基于Nordic半导体的蓝牙芯片nRF52811以及Lattice的FPGA - iCE40UP5K，从后者的名字可以看出它是一款超低功耗的FPGA器件，在其官网上也是主打SenseAI - 连接各种传感器，并通过内部的DSP功能、丰富的存储资源来支持人工智能的应用- 接上摄像头就能进行视觉相关的识别。
官网的介绍：
可见，主打边缘计算的一款FPGA。
这个模块是由瑞典的一家叫Silicon Witchery（硅巫术）的公司设计的。专门针对电池供电的场合设计的一款集成了蓝牙和FPGA的System on Module - 模块上的系统。
这个SoM超级小巧，如下图：
基本指标：
MCU – Nordic Semi nRF52811 Arm Cortex-M4 MCU @ 64 MHz with Bluetooth 5.2 support including Long Range, Thread support.
FPGA – Lattice Semi iCE40 FPGA with 5k LUT and DSP blocks.
存储 – 32 Mbit flash storage.
集成了天线、无源器件以及晶体
I/Os – 20x 邮票控
8x FPGA IO include I3C, I2C, SPI, and USB.
2x nRF GPIO pins with ADC and low power wake.
SWD pins for debugging
供电：
Lithium battery charging and monitoring.
3x adjustable Vout rails including 1x buck-boost up to 5.5V
尺寸 – 11.5 x 6 mm
内部构成框图：
该公司基于nRF5 SDK提供了一个轻量级的SDK，FPGA是通过开源的工具链 yosys、icestorm以及NextPNR来实现。
这玩意的功耗如何呢？该“硅巫术”公司宣称 -- 只需要75uA的电流就可以支持一直在线的推理任务，同时它的支持蓝牙5.2的天线还一直处于远距离接收信号的状态，是不是很厉害的样子？
下面是搭配该模组的扩展板（Digikey上卖39美元），下图中间右侧为预装的S1模组（Digikey上卖30美元），通过对比也可以看出这个模组有多么的小。这个扩展板主要用以测试一些传感器以及其它外设。
除了这款扩展板，硅巫术公司还提供了一款ECG套件（Digikey上售价45美元），使用了ADI的AD8233模拟前端芯片（这款芯片在我们的Fastbond活动中推荐过）见下图：
软件构成：
软件栈
这款模块的使用场景主要为 - 高速且时间紧迫的DSP、边缘数据预处理、高效算法设计、并行数据处理、实时AI推理、远程机器学习、定制AI算法部署、定制DSP算法部署等。
蓝牙芯片和FPGA之间的连接，用蓝牙芯片通过SPI芯片配置FPGA的Flash：
电池管理及供电：使用了Maxim（现ADI）的MAX77654
PCB是用KiCad设计的，全部开放：
原理图
模组的尺寸规格
与时俱进地支持MicroPython：
这个模块也开始支持MicroPython，以方便大家体验和验证算法，可以非常方便地测试FPGA的二进制代码、读写数据并远程控制模块的所有功能。
MicroPython也可以用作网络栈，可以通过非常简单的字符串同移动终端的App或蓝牙的Gateway进行接口，支持以下：
machine
machine.Pin
machine.ADC
machine.RTC
machine.FPGA
machine.Flash
machine.PMIC
参考资料：
官网：https://www.siliconwitchery.com/
文档：https://docs.siliconwitchery.com
Github：https://github.com/siliconwitchery
