電子發燒友網報道(文/李寧遠)
萬物互聯的世界,連接和聯網無處不在。無線MCU作為物聯設備的核心,通過豐富、靈活的方案,筑起通訊的橋梁,促使無線技術向更多領域延伸,讓廣泛的下游市場獲益。激烈的市場競爭中,廠商如何發揮自身優勢,獲得市場青睞?電子發燒友網就相關問題與沁恒微電子進行了交流。
高集成度簡化產品設計,瞄準應用貼合市場需求
電子發燒友在采訪中了解到,沁恒是第一批基于自研RISC-V內核構建芯片、共建生態并實現產業化的企業,恒布局RISC-V低功耗藍牙芯片較早,具有低功耗藍牙MCU和藍牙轉接芯片兩條產品線。基于自研青稞處理器與連接技術構建芯片產品,將更優化更低成本的RISC-V內核導向藍牙MCU市場,使更多用戶從RISC-V開放成熟的生態中獲益。
通過高集成度的芯片簡化物聯產品的開發設計可以更好地滿足下游市場的多樣需求。眾所周知,藍牙芯片大多為SoC形態,直觀上看,高集成度的產品為客戶節省了外圍器件的成本,同時也減小了產品的體積;更深層次的,由于產品定位與目標應用相對明確,集成的功能經優化后更加易用,降低了方案開發難度,可加速客戶產品推向市場。
例如,沁恒的CH592支持低功耗藍牙5.4,內置段式LCD控制器支持多達80個點,降低了LCD面板方案的復雜度;CH32V208支持低功耗藍牙5.3,針對工業物聯網等場景的網關應用,內置以太網控制器和PHY,可實現USB/藍牙/以太網數據互通,適合做藍牙網關。此外,沁恒的低功耗藍牙MCU集成USB接口功能,對冷鏈記錄儀、溫濕度記錄儀等通過USB向電腦提供PDF數據文件的應用提供了有力支持。
除低功耗藍牙MCU,沁恒還提供多型號的藍牙轉接芯片。轉接芯片內置協議棧,通過虛擬化串口技術實現藍牙和串口的數據互傳,操作簡單,用戶無需關注底層技術細節,即可快速將藍牙功能集成到產品方案中。
軟硬結合打通技術鏈條,細致打磨降低芯片功耗
低功耗藍牙設備通常無需保持運行狀態,僅在喚醒時處理事務并傳輸數據。部分電池供電的應用,工作時間甚至長達數年,因此對功耗的要求就更加嚴格。低功耗藍牙MCU如何優化功耗表現?細致打磨軟硬件是沁恒給出的答案。
在硬件層面,青稞內核針對協議棧應用優化,改善了喚醒功耗、提升了代碼密度,使RISC-V更適于低功耗藍牙應用。沁恒自研的藍牙技術包括射頻技術、基帶算法、控制器技術及上層的協議棧,形成了完整的、垂直貫通的技術鏈條,芯片內部各組件的銜接更加緊密,提升了效率,也進一步降低了產品的功耗。
除上述優勢,靈活的低功耗選項同樣必不可少。例如,內置DC-DC可大幅提升電能利用率,明顯降低工作電流。沁恒的無線MCU支持多種低功耗模式及喚醒源,在系統進入睡眠或下電模式時,系統高2KB和低24KB的SRAM、內核及所有外設皆可選擇是否維持供電,LSE/LSI可選擇是否開啟,充分滿足針對具體應用精細優化功耗的需要。
在軟件層面,協議棧的效率會影響設備喚醒后處理相關事務的時間,設備處于運行模式的時間越短,平均功耗就越低。自研藍牙技術下,沁恒原生協議棧與底層硬件結合緊密,操作簡單,也保證了效率。
小編認為,軟硬結合的技術體系,對功耗敏感且性能要求較高的無線MCU有著不小的借鑒意義。
性能、成本、尺寸,物聯設備功耗外的考量
除功耗外,芯片性能、成本和尺寸也是無線MCU備受關注的方面。通過深入交流,電子發燒友得知,基于自研藍牙技術,沁恒的無線MCU不需要合封藍牙收發器,藍牙功能不是物理上的拼合,而以技術的融合呈現。沁恒的藍牙技術包括射頻技術、基帶算法、控制器技術及上層的協議棧,完整的、垂直貫通的技術鏈條是產品性能的根本保障。據悉,沁恒的藍牙芯片在1Mbps速率下實現了-98dBm的接收靈敏度,且支持最高+7dBm的發射功率,有效保證了通信的可靠性和穩定性。另一方面,沁恒低功耗藍牙MCU內置USB、以太網等通訊接口,增強了產品的連接能力,并通過段式LCD控制器、電容式觸摸按鍵等外設進一步簡化了方案設計,助力客戶產品快速推向市場。
電子發燒友了解到,沁恒芯片的成本優勢主要源于自研IP體系,以CH582/CH592等低功耗藍牙產品為例,這些無線MCU采用沁恒自研青稞RISC-V微處理器內核與自研的藍牙連接技術,分別免除了第三方內核IP和第三方藍牙IP的授權費和提成費,在實現自主可控的同時,使產品獲得了長期的邊際成本優勢。沁恒全系藍牙MCU支持免費集成開發環境MRS(MounRiver Studio IDE),MRS提供專業嵌入式項目所需的開發、調試和管理功能,進一步為客戶節省了開發成本。
沁恒低功耗藍牙MCU通過差異化的資源配置與多樣的封裝形式為客戶帶來更多靈活性,當前主要封裝有4*4mm的QFN32和QFN28,以及5*5mm的QFN48等。部分應用對產品體積要求嚴格的,可選用QFN20封裝,芯片尺寸僅3*3mm,進一步節省了PCB面積,使產品外形更加小巧。
寫在最后
在無線MCU高集成度、低功耗與小尺寸的發展趨勢下,沁恒發揮自研技術體系特色,使RISC-V貼近下游應用、更接地氣,將RISC-V導向豐富的細分領域,為物聯設備的方案開發提供了高效、簡捷的解決方案。
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