鑒于物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用需求和技術(shù)升級的強勢推動,電子設(shè)備對芯片低功耗運行的能力要求日益提升。針對這一行業(yè)關(guān)鍵痛點,泰凌微電子開發(fā)了國內(nèi)首顆實現(xiàn)工作電流低至1mA量級的多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)無線SoC——TLSR925x系列,并在功耗方面處于國際領(lǐng)先水平。
通過在家族產(chǎn)品基礎(chǔ)上全面升級以及融合多項新技術(shù)突破,TLSR925x系列SoC成為泰凌微電子高性能、低功耗、多協(xié)議、高集成度無線連接芯片家族的最新一代產(chǎn)品,而且在藍牙高精定位、外設(shè)接口PEM功能以及封裝規(guī)格等方面實現(xiàn)持續(xù)迭代和突破,進而能夠滿足未來高性能物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品對于低碳、融合、安全和智能等各方面更為嚴苛的需求。
同時,基于泰凌微電子在多協(xié)議融合技術(shù)上的積累,在單個芯片上支持藍牙低功耗和基于IEEE 802.15.4的無線通信技術(shù),同時支持各類上層協(xié)議標準的最新版本,TLSR925x系列SoC可廣泛應(yīng)用于智能家居、智慧醫(yī)療、智能遙控、穿戴設(shè)備等領(lǐng)域,并提供強力核心支持。
匠心獨運:率先實現(xiàn)工作電流低至1mA量級
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、智能家居、可穿戴設(shè)備等市場的蓬勃發(fā)展,電子設(shè)備對芯片低功耗和運行處理能力的要求也持續(xù)提升。在這一趨勢下,泰凌微電子TLSR925X作為國內(nèi)首顆實現(xiàn)工作電流低至1mA量級的多協(xié)議物聯(lián)網(wǎng)無線SoC,展現(xiàn)出了不俗的技術(shù)性能實力。
泰凌微電子業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)梁佳毅表示,“無論是消費類還是工業(yè)類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的運行都有賴于電池的供電,但電池的電量、使用壽命、連續(xù)使用時間均有其自身限制。對此,從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用誕生之初,底層無線SoC的工作電流便成為至關(guān)重要的因素之一,因而需要不斷優(yōu)化其在各類場景和特定應(yīng)用下的功耗表現(xiàn),這也是整個業(yè)界都在持續(xù)努力的方向。”
他還稱,泰凌微電子TLSR925X SoC在功耗方面進行了全新優(yōu)化升級,實測工作電流較泰凌上一代芯片產(chǎn)品降低近70%,幫助終端設(shè)備實現(xiàn)更長續(xù)航,從而更符合低碳環(huán)保規(guī)范,提升消費類用戶體驗,以及降低行業(yè)相關(guān)維護成本。例如在TLSR925X SoC支持下,智能家居、可穿戴等設(shè)備的電池壽命更長,以及行業(yè)設(shè)備的物料成本和人力維護投入減少等。
據(jù)悉,泰凌微電子TLSR925X整芯片實測射頻接收電流最低為1.45 mA,在整芯片射頻接收狀態(tài)電流高度優(yōu)化的情況下也提供了出色的射頻發(fā)射電流,最低為2.0 mA。此外,在802.15.4模式下,TLSR925X整芯片也可以達到同樣的低功耗耗電性能,同時整芯片依然延續(xù)了泰凌芯片產(chǎn)品低功耗模式下優(yōu)越的性能,在深睡眠模式下僅耗電不到0.9uA。
梁佳毅進一步指出,作為國內(nèi)唯一一顆實現(xiàn)工作電流低至1mA量級的物聯(lián)網(wǎng)無線SoC,泰凌微電子TLSR925X SoC對比競品的功耗優(yōu)勢顯著,而且在國際上處于領(lǐng)先水平?!澳壳?,國內(nèi)主流的同類芯片工作電流僅在3 mA左右。雖然個別新興芯片公司的產(chǎn)品通過多種優(yōu)化能達到TLSR925X同級別水準,但其整體功能、復(fù)雜度、可用性還有待市場觀察?!?/p>
全面升級:多重功能特點筑就“里程碑式突破”
為了滿足未來高性能物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品對于低碳、融合、安全以及智能等各方面更為嚴苛的需求,泰凌微電子TLSR925x系列SoC在現(xiàn)有TLSR9產(chǎn)品家族基礎(chǔ)上進行了全面升級,并融合了多項新的技術(shù)突破,使其在高性能、多協(xié)議、高集成度等方面達到新的“里程碑”。
梁佳毅表示,在高性能方面,泰凌微電子TLSR925x的一個重要亮點是采用了更高主頻的RISC-V架構(gòu)MCU,最高運行速度達240 MHz,而上一代產(chǎn)品僅為96 MHz。同時,該芯片還擁有豐富的片上存儲資源,包括Flash存儲最高達4MB片內(nèi)閃存,SRAM達512KB,其中最高256KB支持Memory Retention功能,在低功耗狀態(tài)下能保存更多內(nèi)存數(shù)據(jù)。
同時,為了最大程度地保障產(chǎn)品靈活性,泰凌微電子TLSR925x持續(xù)增加及拓展支持各類豐富的通信標準及協(xié)議,包括藍牙低功耗5.4、藍牙Mesh 1.1、藍牙低功耗高精度定位、Zigbee PRO 2023、Matter over Thread、Apple HomeKit、硬件OTA升級和多引導(dǎo)啟動以及兼容多種主流RTOS等?;诖耍鄥f(xié)議已經(jīng)成為TLSR925x的主要特色之一。
基于支持多種協(xié)議,TLSR925x的另一大亮點是在射頻靈敏度上實現(xiàn)了極大提升,其中在Zigbee協(xié)議運行環(huán)境下接收靈敏度達103dB,在藍牙低功耗協(xié)議尤其是在做一些低速率、長距離連接的情況下,接收靈敏度達到103dB。梁佳毅稱,即便在一些比較易被干擾的環(huán)境下,TLSR925x也能檢測到對端發(fā)射的信號,同時具有更好的穩(wěn)定性和更長連接距離。
此外,受物聯(lián)網(wǎng)各類應(yīng)用需求的推動,將更多關(guān)鍵器件集成在整體SoC中成為大勢所趨。而除了MCU和存儲器,TLSR925x還集成了音頻模塊、安全模塊和射頻器件等,這不僅有助于滿足更多市場客戶需求,簡化客戶供應(yīng)鏈和縮短產(chǎn)品周期,還能更好地降低物料成本。
梁佳毅表示,“泰凌微電子TLSR925x的低功耗可滿足低碳環(huán)保需求,支持眾多協(xié)議能實現(xiàn)融合特性,而靈敏度則保障了一定程度的智能化。同時,通過大力改進和優(yōu)化,TLSR925x中集成了最先進的安全功能模塊,包括SKE內(nèi)含低功耗對稱加密算法引擎,PKE模塊內(nèi)含公鑰加密算法引擎等等,從而滿足物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品對于安全性日益嚴苛的準入要求?!?/p>
多點開花:以“全壘打”引領(lǐng)行業(yè)前沿技術(shù)發(fā)展
當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的眾多應(yīng)用除了需要無線SoC具備高集成度,還對其整個體系鏈條的“全壘打”提出了更高要求。對此,泰凌微電子TLSR925x除了不斷升級芯片主頻、存儲資源、工作電流、通信協(xié)議、安全特性,還在高精定位、外設(shè)接口、封裝規(guī)格等方面打造出特色。
據(jù)悉,TLSR925X已支持最新一代藍牙低功耗6.0標準即將發(fā)布的藍牙低功耗高精度定位功能。在該功能場景下,用戶不需要額外硬件,僅利用最新的藍牙低功耗標準協(xié)議,即可達到厘米級的定位精度。同時,藍牙低功耗定位結(jié)合了雷達相位定位和飛行時間定位的長處,在不大幅增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下,即可達到大部分實際室內(nèi)或者短距離高精度定位的要求。
梁佳毅進一步介紹稱,“在藍牙低功耗6.0通信協(xié)議中,最大的新亮點是支持Channel Sounding下一代藍牙定位技術(shù),即基于相位多信道測量來獲取高精度測距的功能,可以將藍牙的測距精度提升到0.5米,而現(xiàn)有產(chǎn)品的藍牙定位精度很難達到1米以下?!痹摷夹g(shù)對于資產(chǎn)追蹤、室內(nèi)導(dǎo)航、汽車數(shù)字鑰匙等應(yīng)用場景具有廣闊的應(yīng)用空間。
另外,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常需要外設(shè)與芯片進行交互和通信,而一旦接口不同則無法實現(xiàn)通信。對此,泰凌微電子TLSR925X支持的PEM(Peripheral Event Matrix)功能等于在不同外設(shè)之間架起了“直通快車道”,可以在沒有MCU的情況下實現(xiàn)外設(shè)的組合,從而節(jié)約了系統(tǒng)資源、減少軟件負載并提高反應(yīng)速度,但在數(shù)據(jù)傳輸方面仍然需MCU或DMA解決。
值得注意的是TLSR925x將支持9258D和9258F等多種封裝規(guī)格,以滿足不同的產(chǎn)品開發(fā)需求。同時,除了常見針對應(yīng)用規(guī)模較大的QFN封裝,TLSR925x還將針對小尺寸有更高要求的客戶推出BGA封裝選項。梁佳毅表示,為了給客戶提供相關(guān)參考和設(shè)計原理,TLSR925x后續(xù)會設(shè)置通用化使用的模組,但并不會作為產(chǎn)品去銷售以規(guī)避與客戶競爭。
縱橫開闔:為“萬物互聯(lián)”提供強力核心支持
鑒于TLSR925x不僅集成了泰凌微電子在多協(xié)議融合技術(shù)上的深厚積累,更在單個芯片上支持藍牙低功耗和基于IEEE 802.15.4的無線通信技術(shù),同時支持各類上層協(xié)議標準的最新版本,因而對智能家居、智慧醫(yī)療、智能遙控、穿戴設(shè)備和工業(yè)傳感等都能提供強力支持。
梁佳毅表示,“泰凌微電子TLSR925x后續(xù)主要聚焦的是以Matter為代表且支持多協(xié)議以及有更高安全要求的各類智能家居設(shè)備,同時將開拓血壓計、血糖儀,電視、機頂盒遙控器,智能手環(huán),工業(yè)傳感以及資產(chǎn)物項定位等對功耗要求更高的細分領(lǐng)域市場?!痹撔酒A(yù)計將于2024年中實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn),并在近期開始為先導(dǎo)客戶進行開發(fā)和提供樣品。
至于如何解決設(shè)備應(yīng)用的痛點,例如在智能家居領(lǐng)域首要考慮因素在協(xié)議層面,泰凌微電子TLSR925x支持的各類協(xié)議均能滿足相關(guān)客戶的需求,同時通過提供多元配置的封裝,足夠的外設(shè)接口以及搭配不同的適用軟件等,能夠更靈活地解決各類客戶的需求痛點。
“在可以靈活配置和調(diào)整的范圍內(nèi),我們也會針對性地做一些重點市場客戶開拓,但至少是有一定規(guī)模的應(yīng)用,否則將會以通用化模組的形式提供相關(guān)產(chǎn)品服務(wù)?!绷杭岩阊a充道。
目前,伴隨著全球物聯(lián)網(wǎng)智能硬件的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)無線SoC也在加速迭代升級。梁佳毅強調(diào),為了滿足新一代高性能物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品對于核心芯片的更高要求,泰凌微電子正通過TLSR925x對低功耗的極致追求,不斷提升軟硬件性能、安全特性和推動Channel Sounding等新興技術(shù)普及引領(lǐng)行業(yè)潮流,以及助力國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片提升全球競爭力。