ウェアラブル・IoTエッジ機器の最適解。Gowin 超ローパワーFPGAのご案内

Gowinの超ローパワーFPGA（GW1NZシリーズ）は、その名の通り「超低消費電力（Ultra-low power）」です。
特に、スリープ（スタンバイ）時の静止電力が極めて低いことが強みです。ここでは、その特徴と超LowPower-FPGAのメリットおよびアプリケーション例をご紹介します。

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商品基礎情報

Ultra-Low Power-FPGA (GW1NZ) 概要

GowinのUltra-Low Power-FPGA「GW1NZシリーズ」は、バッテリー駆動機器や電力に極めて厳しい制約のあるエッジ・IoTデバイス向けに特化して設計されたFPGAです。
最大の特徴は、ディープスリープ（スタンバイ）モード時の静止電力（スタティック電流）を数μW（マイクロワット）レベルという極めて低い値に抑えている点にあります。
これにより、従来は消費電力の観点からFPGAの採用が難しかった「常時ON（常時監視）」が求められるセンサーハブや、小型バッテリーでの長期間駆動を必須とするアプリケーションへの搭載を可能にします。
FPGAならではの柔軟なI/O構成や並列処理能力はそのままに、小型パッケージオプションも備え、ウェアラブル機器やハンディ端末の設計に最適なソリューションを提供します。

Ultra-Low Power-FPGA(GW1NZ)のメリット

従来のFPGAと比較して、GW1NZのような超低消費電力FPGAを採用することには、設計上、以下のような強力なメリットがあります。

1	バッテリー駆動時間の劇的な改善	最も直接的なメリットです。 μWクラスの待機電力により、スリープとアクティブのサイクルが長い機器（例：1日数回だけ起動しデータを送信するセンサー等）において、単一のコイン電池で数ヶ月～数年のバッテリー寿命を実現することも可能になります。
2	製品の小型化・軽量化	消費電力が少ないため、搭載するバッテリー自体をより小型・軽量なものにできます。これは、ウェアラブル機器やポータブル端末の設計において決定的な優位性となります。
3	「常時ON」「常時監視」の実現	デバイス全体がスリープしている間も、FPGAだけが超低電力でセンサー入力やボタン押下を「待ち受ける」ことが可能です。これにより、即応性が求められる（例：スマートウォッチの持ち上げ検知、スマートロックの操作待機等）アプリケーションを実現できます。
4	熱設計の簡素化	消費電力が低い＝発熱が非常に少ないため、ヒートシンクや冷却ファンが不要になります。これにより、密閉筐体への実装や、よりスリムなデザインが可能となり、筐体設計の自由度が向上します。
5	システム全体のBOMコスト削減	上記の「小型バッテリーの採用」「冷却部品の削減」に加え、電源回路の設計も簡素化できるため、システム全体の部品コスト（BOMコスト）と基板面積の削減に貢献します。

Ultra-Low Power-FPGAのアプリケーション例

GW1NZシリーズは、高い処理能力を求める用途ではなく、「超低消費電力」「小型」「即時起動」が最優先されるアプリケーションにおいて、システムの補助的な役割（監視、ブリッジ、制御）を担うのに最適なデバイスと言えます。

	アプリケーション	概要	活用
1	バッテリー駆動のIoT・エッジデバイス	常に周囲の環境を監視する必要がある、バッテリー駆動のセンサーノードやウェアラブルデバイス。	Always-on監視: 28µW未満という超低スタンバイ電力を活かし、システム全体の電源がオフの間も、GW1NZだけが最小限の電力で稼働し続けます。特定のイベント（ボタン押下、センサートリガーなど）を検知すると、メインのCPUやMCUを起動させます。センサーハブ: 複数のセンサー（I2C, SPIなど）からのデータを集約し、簡単な前処理（フィルタリングなど）を行ってからメインプロセッサに渡す「センサーハブ」として機能します。
2	ポータブル機器のインターフェース・ブリッジ	スマートフォン、ドローン、ポータブルディスプレイ、AR/VRゴーグルなど、小型で低消費電力が求められるビデオ・画像関連機器。	MIPIブリッジ: GW1NZ-2に搭載されているMIPI D-PHYハードコアを利用し、カメラセンサー（CSI-2）から来た画像データを他の形式（パラレルRGBなど）に変換したり、CPUからのデータをディスプレイ（DSI）に送ったりするブリッジとして使用されます。カスタムLCDコントローラ: 汎用的なパラレルインターフェースを持つ安価なLCDパネルを駆動するための、カスタム制御ロジック（タイミング生成など）の実装に使用されます。
3	産業・民生機器のシステム制御	産業用コントローラ、ロボティクス、家電、医療機器など、システムの信頼性と安定動作が求められる分野。	I/O拡張（グルーロジック）: メインCPU/MCUの不足しがちなGPIO（I/Oポート）を拡張するロジック（I/Oエキスパンダー）として使用されます。電源シーケンス管理: 複雑なシステムにおいて、各部品（CPU, メモリ, 他IC）の電源を正しい順序で投入・遮断するためのシーケンス制御ロジックとして活用されます。SPMI（システム電源管理インターフェース）ハードコアも内蔵しています。レガシーインターフェースの変換: 古い規格のインターフェースと新しいCPUを接続するためのロジックレベル変換やプロトコル変換にも適しています。