賦能藍(lán)牙和電源管理,Dialog做出無線低功耗MCU
MCU市場屬于傳統(tǒng)市場,后來者怎樣站穩(wěn)腳跟?Dialog提醒您:道路千萬條,集成第一條。因?yàn)榧煽蓪?shí)現(xiàn)更好的PPM(性能、功耗、面積)。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201903/398156.htm近日,在德國嵌入式世界展覽和大會(huì)(Embedded World Exhibition and Conference)召開前夕,Dialog半導(dǎo)體公司在京舉辦發(fā)布會(huì),隆重宣布推出無線連接多核MCU——SmartBond? DA1469x藍(lán)牙低功耗SoC系列。
這是“連接部門”推出的“藍(lán)牙產(chǎn)品”
眾所周知,Dialog半導(dǎo)體公司是高度集成定制和可配置電源管理、AC/DC電源轉(zhuǎn)換、充電和藍(lán)牙低功耗技術(shù)的供應(yīng)商,現(xiàn)在跨界到MCU領(lǐng)域,必須拿出新招數(shù)?本次發(fā)布的DA1469x,是第一個(gè)采用基于ARM Cortex-M33處理器的量產(chǎn)無線微控制器系列。此外,新芯片還添加了一些Dialog所擅長的功能,例如該芯片還有先進(jìn)的連接功能,包括支持藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)中的到達(dá)角度(Angle of Arrival)和離開角度(Angle of Departure)特性,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位;該芯片除了有節(jié)能特性外,其電源管理單元(PMU)還提供3個(gè)穩(wěn)壓電源軌和1個(gè)LDO輸出,為外部系統(tǒng)元件供電,省去了外部的電源管理IC(PMIC)。
此外,DA1469x產(chǎn)品系列還配備了一系列關(guān)鍵的增值接口,包括顯示驅(qū)動(dòng)器、音頻接口、USB、高精度ADC、能驅(qū)動(dòng)ERM和LRA電機(jī)的觸覺控制驅(qū)動(dòng)器、以及可編程步進(jìn)電機(jī)控制器等。
新芯片面向通用和專用應(yīng)用。專用型應(yīng)用包括可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)、遙控、游戲控制器、有語音控制的高端機(jī)頂盒遙控等,還包括像使用可充電電池的電子煙、智能家居門鎖和高端玩具等等。
“與Dialog前代產(chǎn)品相比,DA1469x系列的處理能力提高了1倍、可用資源增加了4倍、電池續(xù)航能力增加了1倍,”Dialog半導(dǎo)體公司低功耗連接業(yè)務(wù)部總監(jiān)Mark de Clercq稱。“成為迄今為止Dialog開發(fā)的最先進(jìn)、功能最豐富的藍(lán)牙產(chǎn)品之一?!?/p>
請注意,這款MCU是“低功耗連接業(yè)務(wù)部”的菜!并且被稱為是藍(lán)牙產(chǎn)品!是的,不是我們通常所知的嵌入式系統(tǒng)部門的MCU產(chǎn)品。
據(jù)悉,Dialog業(yè)務(wù)部門主要有三個(gè):移動(dòng)系統(tǒng)業(yè)務(wù)部、先進(jìn)混合信號業(yè)務(wù)部以及低功耗連接技術(shù)業(yè)務(wù)部。如下圖,原先的SmartBond是為增強(qiáng)藍(lán)牙低功耗而設(shè)的,是基于Cortex M0這種小型處理器核,而如今,DA1469x可謂更上一層樓,加強(qiáng)了處理能力!
如何在PPA上勝出?
性能如前所述的超高集成度。
在低功耗方面,DA1469x做了什么?如何實(shí)現(xiàn)納安級功率控制。方法之一是采用了多核方案。其中,M33主做復(fù)雜的應(yīng)用和算法處理數(shù)據(jù);M0+核專門處理器超低功耗無線通信(而前代產(chǎn)品是M0核,可見M0+的效能更明顯);再有,還配備了傳感器節(jié)點(diǎn)控制器(SNC),該SNC基于可編程微型DSP,可自主運(yùn)行并獨(dú)立處理來自與數(shù)字和模擬接口相連的傳感器的數(shù)據(jù),特點(diǎn)是只在需要時(shí)喚醒應(yīng)用處理器。
其次電源管理也很走心。例如有7個(gè)獨(dú)立的電源域鏡像應(yīng)用處理需求,使得只在你需要的時(shí)候、在需要的地方使用電。在匹配應(yīng)用的電源需求方面,按需調(diào)節(jié)電壓和頻率,以匹配應(yīng)用處理要求;有4種電源模式,以匹配應(yīng)用活動(dòng)狀態(tài)。
再有,電子產(chǎn)品世界的記者注意到,該芯片的制程是55納米ULP(超低功耗制程)工藝,盡管Dialog半導(dǎo)體公司還沒有官宣制造供應(yīng)商,歷史上來說一般是跟臺(tái)積電合作生產(chǎn)。而前代產(chǎn)品是普通的55納米制程。相較而言,目前國際32位MCU大廠的主流工藝是90納米,最前沿的高主頻產(chǎn)品采用65納米??梢奃ialog在工藝上規(guī)格之先進(jìn),不僅使功耗降低,而且die面積也減小。
在面積/成本的減小/降低方面,最明顯的是高集成度減小了PCB(印制板)面積。當(dāng)然,高集成度也減少了BOM(物料清單),從而降低了成本。
那么,在降低成本方面,DA1469x還有何高招?電子產(chǎn)品世界記者注意到一個(gè)細(xì)節(jié),該MCU沒有內(nèi)置閃存(Flash),而是配備了可外接閃存和RAM的QSPI接口(如下圖)。記得2017年6月,MCU老大N公司推出了跨界處理器,也是因?yàn)闆]有內(nèi)置閃存等原因而稱為“跨界”,據(jù)說這大大降低了成本,到2018年6月時(shí)非常受歡迎,也增加了新的型號。Dialog的Mark de Clercq解釋道,DA1469之所以沒有閃存,一方面也是因?yàn)槌鲇诮党杀镜目紤],外置閃存的成本比內(nèi)置低很多;另外的好處是,客戶可以隨意選擇所需的存儲(chǔ)容量,0.5MB、1MB、2MB、4MB等。
不過,一個(gè)骨感的問題是:大部分MCU廠商之所以不愿意把閃存外置,理由是客戶認(rèn)為內(nèi)置的安全。Dialog解釋說,由于其芯片中有多種安全機(jī)制(如下圖),因此安全妥妥的。這句話和N公司的解釋一模一樣,而且采用的套路也很相似。筆者認(rèn)為,外置閃存也許意味著一場新革命,因?yàn)閭鹘y(tǒng)上,MCU的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)之一是增加內(nèi)置存儲(chǔ)器或容量,這次意味著給內(nèi)存做減法了。
一點(diǎn)疑問
很多無線MCU配備的不僅有藍(lán)牙,同時(shí)還支持其他2.4 GHz等無線協(xié)議,為何Dialog只支持藍(lán)牙?答案是Dialog認(rèn)為藍(lán)牙的應(yīng)用最為廣泛。
那么,生態(tài)如何搭建?答案是已聯(lián)系了很多第三方合作伙伴合作。
小結(jié)
DA1469x集成了傳感、連接、處理功能,而且所采用的功能和設(shè)計(jì)理念非常先進(jìn),從產(chǎn)品角度看,的確是非常有創(chuàng)新的SoC/MCU。
不過,Dialog的玩法似乎和其他MCU廠商不同,是從自己所擅長的無線和電源管理角度展開,而且工藝、商業(yè)模式也和其他MCU廠商不太相同,定位像是藍(lán)牙的增值芯片,又采用了MCU廠商中無閃存等新銳做法,這個(gè)“瘋狂的外星人”能否被MCU市場接受?這需要市場的檢驗(yàn)。
電子產(chǎn)品世界記者認(rèn)為,Dialog目前急需要做的,是把這種集成理念盡快傳遞給廣大用戶,因?yàn)檫^去客戶較少聽說Dialog的MCU/SoC,首先需要培養(yǎng)用戶習(xí)慣和建生態(tài)。
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