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優(yōu)質(zhì)廠商撐起無線MCU國產(chǎn)化之路

2021年12月13日

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李寧遠)上兩期中我們已經(jīng)見識到了國外各個大廠在無線MCU上內(nèi)卷得有多厲害了。為了在物聯(lián)網(wǎng)生態(tài),尤其是生態(tài)連接上占得上風,每一家無線MCU產(chǎn)品都竭盡全力在各個維度做到別具一格。功耗,集成度,RF性能以及價格等等,每個方面都做到了極致。


那么國產(chǎn)無線MCU又是如何呢?在無線MCU行業(yè)競爭如此激烈的情況下,國產(chǎn)無線MCU也沒有落下腳步,不少國內(nèi)企業(yè)都在無線MCU產(chǎn)品上做出了不錯的成績。其產(chǎn)品質(zhì)量也當屬上乘。本期我們將目光轉回國內(nèi),看看在這條賽道上國產(chǎn)無線MCU又有著哪些不錯的產(chǎn)品。




南京沁恒微電子是一家通訊接口芯片和全棧MCU芯片公司,專注于連接技術和MCU內(nèi)核研究。旗下的CH579是集成BLE無線通訊的ARM內(nèi)核32位MCU。MCU片上集成了低功耗藍牙BLE通訊模塊、以太網(wǎng)控制器及收發(fā)器、段式LCD驅動模塊、ADC、觸摸按鍵檢測模塊、RTC等豐富的外設資源。


(圖源:沁恒)


CH579采用了無線MCU市場里內(nèi)核占比最高的M0內(nèi)核,主頻最高40MHz,接收靈敏度為-93dBm。CH579內(nèi)置了32K SRAM和250KB CodeFlash。這個系列有多種低功耗模式,最低只有0.2μA。同時還集成2.4GHz RF收發(fā)器和基帶及鏈路控制,因為無需外部電感所以設計被大幅簡化。這款無線MCU主要針對藍牙應用開發(fā),在低功耗上做得很有特色。


靈動想必大家都很熟悉了,作為國產(chǎn)MCU廠商,在MCU領域上的技術積累絕對是名列前茅的。旗下各類MCU也覆蓋了很多細分行業(yè),是MCU國產(chǎn)化道路上走在前列的廠商。今天要聊的是靈動MM32W無線MCU系列。該系列下目前有五款MCU。



(圖源:靈動)


MM32W系列MCU內(nèi)置了低功耗藍牙(BLE)收發(fā)器,支持BLE 4.2協(xié)議,適用于各類需要無線連接的應用。靈動MM32W系列MCU采用的低功耗藍牙的工作方式—數(shù)據(jù)透傳,讓用戶更好地開發(fā)藍牙無線傳輸產(chǎn)品,而不需要關心內(nèi)部藍牙協(xié)議棧如何實現(xiàn)。


以M0為內(nèi)核的32位MCU,最高工作主頻可達48MHz,內(nèi)置高速存儲器,豐富的增強型 I/O 端口和多種外設。集成超低功耗的單模藍牙模塊,采用2.4GHz ISM頻段的射頻頻率,2MHz 信道間隔,符合藍牙規(guī)范。該系列的發(fā)射功率范圍可編程,覆蓋-28dBm到+4dBm,同時擁有高達-80dBm的優(yōu)秀射頻鏈路。而多種省電工作模式也支持了應用需求的低功耗。


以M3為內(nèi)核的32位MCU最高工作主頻可達96MHz,支持從32KB到128KB Flash存儲,支持高達8KB RAM存儲。以M3為內(nèi)核的無線MCU除了主頻的改變,其他更優(yōu)異的性能目前還未披露,筆者也會持續(xù)關注??梢钥吹組M32W系列仍然是在藍牙方向發(fā)力突破。






芯海科技旗下的無線MCU產(chǎn)品同樣是主攻低功耗藍牙方向。如下圖所示,在無線MCU產(chǎn)品線上有這樣幾款產(chǎn)品。



(圖源:芯海科技)


芯??萍嫉腃ST92Fxx系列,基于低功耗藍牙5.0協(xié)議棧,集成度高,低功耗低。該系列同樣采用了Cortex-M0內(nèi)核,擁有512KB Flash,在功耗性能、通信距離和抗干擾性能上實力強勁。CST92Fxx有著1Mbps的傳輸速率,發(fā)射功率范圍覆蓋-20dBm到+10dBm。最大工作電流為8mA,睡眠模式下電流小于2μA。CST92Fxx系列在眾多低功耗藍牙應用中還是很出色的。


作為國內(nèi)致力于研發(fā)高性能低功耗無線物聯(lián)網(wǎng)芯片的芯片設計公司,泰凌微電子擁在多模物聯(lián)網(wǎng)芯片的研發(fā)上居于行業(yè)前列。


先來看看藍牙低功耗應用的MCU。TLSR921X,是泰凌高性能超低功耗的無線MCU最新產(chǎn)品,采用了功能強大的32位RISC-V。出色的核心功能以及豐富的外圍模塊,在高端IoT上應用廣泛。



(圖源:泰凌)


該系列主頻最高96MHz,擁有2.59 DMIPS/MHz,3.54 CoreMark/MHz的強大性能,同時還自帶DSP指令集進行浮點運算。作為專攻物聯(lián)網(wǎng)芯片的公司,旗下產(chǎn)品超高的性能已經(jīng)初見端倪。


在EDR模式下,電流最大為13mA,在BLE模式下,電流最大為5.5mA。在深度睡眠模式下,電流不超過0.7μA。這個系列對于功耗的把握也十分精準。不同模式下的接收靈敏度有些許差異,在這里列幾個(dBm):-92@BR, -92.5@EDR 2Mbps, -86@EDR 3Mbps, -96@BLE 1Mbps, -92.5@BLE 2Mbps。


除了本身性能的優(yōu)秀,其集成的高性能立體聲音頻編解碼器等外設性能也頗高。僅從采樣方面看就集成了24位ADC,信噪比大于96dB,最大采樣率高達192kHz。同時其適用于TWS和1+N可聽設備的專利技術,可以在所有設備上同步播放并平衡電源。


聚焦于物聯(lián)網(wǎng)芯片的泰凌,在無線MCU領域有著比別家更高效的協(xié)議棧運行效率,對射頻靈敏度,輸出功率和功耗也做了完美的平衡。



博通集成由來自美國硅谷的技術團隊2005年創(chuàng)立于上海張江,現(xiàn)已發(fā)展成為國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)無線連接芯片領域的知名企業(yè)。



旗下的產(chǎn)品很多,我們從通用無線MCU系列來看。這個系列里BK5813頗具代表性。BK5813工作在4.9G到5.85G Hz的頻帶內(nèi),嵌入式數(shù)據(jù)包處理引擎使其運作流暢且流程簡單。



(圖源:博通集成)

BK5813突發(fā)模式傳輸高達6Mbps的空氣數(shù)據(jù)速率,適合于需要超低功耗和高數(shù)據(jù)速率的應用。整個支持數(shù)據(jù)速率在1 Mbps、4 Mbps和6 Mbps之間,以同時滿足應用需要的高數(shù)據(jù)吞吐量和遠距離。在1 Mbps時,靈敏度超低為-93 dBm。其輸出功率可變成,最高可達12 dBm。


除了性能上的優(yōu)異,BK5813還集成了TRX開關和Balun等,大幅降低所需的外部組件,對整個設計流程起到了簡化作用。博通集成領先的RF-CMOS集成電路設計能力,結合先進的數(shù)字信號處理技術,在IoT無線連接市場上尤為出名。





國內(nèi)還有不少優(yōu)質(zhì)無線MCU廠商,如矩芯集成,極海半導體,巨微集成,炬芯科技等等。這些優(yōu)質(zhì)的無線物聯(lián)網(wǎng)芯片廠商,為無線連接芯片的國產(chǎn)化都起到了關鍵的作用。本文掛一漏萬。