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Silicon Labs低功耗無線MCU完整提供智慧物聯應用開發

2021/12/02 - DIGITIMES企劃

物聯網(IoT)經過十餘年發展,市場需求從低耗電、小體積、低成本與穩定的連線能力,逐步朝向高安全與高智慧化大舉前進,隨著微控制器(MCU)技術全面升級,Silicon Labs(芯科科技)近年改變營運策略,邁向物聯網導向企業,並看好人工智慧(AI)將全面啟動智慧物聯(AIoT)的應用快速成長。論壇中,Silicon Labs台灣區業務經理江志良,便以「低功耗無線MCU在物聯網節點的應用」為題,介紹Silicon Labs的MCU產品線。

自1997年成立的Silicon Labs,維持對老客戶的承諾,其8位元MCU產品線是市場上少數仍持續投入研發資源的國際MCU品牌,以C8051F00x型號為例,自2000年上市以來已持續供貨21個年頭;現役的EFM8系列8位元MCU自2015上市,2017年正式進軍車用市場,即便2021年疫情肆虐仍開發EFM8BB5x新產品上市,產品充滿歷久彌新的氛圍。

Silicon Lab的8位元MCU具備運作效能速度快、體積小以及內建類比ADC/DAC技術精準導入MCU設計等主要特性,大幅提升市場競爭力。目前EFM8 MCU分為UB、LB、SB三大系列,分別以USB支援、精密類比ADC功能與超低功耗為訴求;而享譽多時的BB系列,因為最新推出的BB5提供5伏特電壓操作,具備抗雜訊能力,特別適合工業用直流馬達控制的廣泛應用;BB5系列MCU,50MHz的時脈速度,提供1.8~5.5V的電壓,低功率消耗,休眠狀態只耗電10uA電力等特性,塑造出簡單易用、效能與成本效益兼具的產品價值,可適用於工業控制的主流應用,縮短客戶端產品Time-To-Market的時間。

2021年因為半導體供應鏈產能緊縮,在供貨上有相當的挑戰,目前透過TSMC的製程擴大供應量能,逐漸以90與40奈米的半導體製程為主,預期在2022年將可望大幅改善供貨的數量與交期,對於使用BB1/2/3系列的客戶,Silicon Lab提供QFN20封裝晶片的相容接腳設計,鼓勵客戶可以升級到BB5系列新產品。江志良舉電動牙刷的應用實例,使用BB5的MCU,具備IO腳位自定義設計,低耗電讓電池續航力可有效增加,為了協助客戶開發應用,特別準備Simplicity Studio 5開發平台,提供Linux、Mac和Windows等作業系統與開發環境,還具備小程式碼範例,方便客戶快速設計。

32位元的MCU以PG22為主,屬於Series 2 Geckos系列,採用ARM Cortex-M33核心,運行頻率為76.8MHz,小型化與省電是產品的標準語言,重點是安全性功能,包括具備硬體加解密技術、信任根及安全加載(Root of Trust and Secure Loader;RTSL)技術的安全啟動(Secure Boot),還有各種多元週邊,例如16位元ADC、PDM、內建晶體振盪器和溫度感測器。

32位元無線MCU系列以Gecko Series為主,網狀網路的大量使用,對智慧家庭的應用提供簡單、安全與方便擴展性,這些無線晶片以Zigbee、Thread、Z-wave、BT與特殊協定的連接為核心,值得注意的是,CSA聯盟裏的工作小組「CHIP」在2021年5月正式更名為「Matter」,將一統燈具、控制器、空調、恆溫器、門鎖、安防、窗簾、閘道器等產品,預期將在市場上持續發酵,後市可期。

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圖說:Silicon Labs台灣區業務經理江志良。DIGITIMES