賦能藍牙和電源管理，Dialog做出無(wú)線(xiàn)低功耗MCU

        MCU市場(chǎng)屬于傳統市場(chǎng)，后來(lái)者怎樣站穩腳跟？Dialog提醒您：道路千萬(wàn)條，集成第一條。因為集成可實(shí)現更好的PPM（性能、功耗、面積）。

        近日，在德國嵌入式世界展覽和大會(huì )（Embedded World Exhibition and Conference）召開(kāi)前夕，Dialog半導體公司在京舉辦發(fā)布會(huì )，隆重宣布推出無(wú)線(xiàn)連接多核MCU——SmartBond? DA1469x藍牙低功耗SoC系列。

         這是“連接部門(mén)”推出的“藍牙產(chǎn)品”

        眾所周知，Dialog半導體公司是高度集成定制和可配置電源管理、AC/DC電源轉換、充電和藍牙低功耗技術(shù)的供應商，現在跨界到MCU領(lǐng)域，必須拿出新招數？本次發(fā)布的DA1469x，是第一個(gè)采用基于A(yíng)RM Cortex-M33處理器的量產(chǎn)無(wú)線(xiàn)微控制器系列。此外，新芯片還添加了一些Dialog所擅長(cháng)的功能，例如該芯片還有先進(jìn)的連接功能，包括支持藍牙5.1標準中的到達角度(Angle of Arrival)和離開(kāi)角度(Angle of Departure)特性，以實(shí)現精準定位；該芯片除了有節能特性外，其電源管理單元(PMU)還提供3個(gè)穩壓電源軌和1個(gè)LDO輸出，為外部系統元件供電，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，包括顯示驅動(dòng)器、音頻接口、USB、高精度ADC、能驅動(dòng)ERM和LRA電機的觸覺(jué)控制驅動(dòng)器、以及可編程步進(jìn)電機控制器等。

        新芯片面向通用和專(zhuān)用應用。專(zhuān)用型應用包括可穿戴設備、虛擬現實(shí)、遙控、游戲控制器、有語(yǔ)音控制的高端機頂盒遙控等，還包括像使用可充電電池的電子煙、智能家居門(mén)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、電池續航能力增加了1倍，”Dialog半導體公司低功耗連接業(yè)務(wù)部總監Mark de Clercq稱(chēng)?！俺蔀槠駷橹笵ialog開(kāi)發(fā)的最先進(jìn)、功能最豐富的藍牙產(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(chēng)為是藍牙產(chǎn)品！是的，不是我們通常所知的嵌入式系統部門(mén)的MCU產(chǎn)品。

        據悉，Dialog業(yè)務(wù)部門(mén)主要有三個(gè)：移動(dòng)系統業(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是為增強藍牙低功耗而設的，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主做復雜的應用和算法處理數據；M0+核專(zhuān)門(mén)處理器超低功耗無(wú)線(xiàn)通信（而前代產(chǎn)品是M0核，可見(jiàn)M0+的效能更明顯）；再有，還配備了傳感器節點(diǎn)控制器(SNC)，該SNC基于可編程微型DSP，可自主運行并獨立處理來(lái)自與數字和模擬接口相連的傳感器的數據，特點(diǎn)是只在需要時(shí)喚醒應用處理器。

        其次電源管理也很走心。例如有7個(gè)獨立的電源域鏡像應用處理需求，使得只在你需要的時(shí)候、在需要的地方使用電。在匹配應用的電源需求方面，按需調節電壓和頻率，以匹配應用處理要求；有4種電源模式，以匹配應用活動(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半導體公司還沒(méi)有官宣制造供應商，歷史上來(lái)說(shuō)一般是跟臺積電合作生產(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(chǎng)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?jiàn)Dialog在工藝上規格之先進(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)細節，該MCU沒(méi)有內置閃存(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，也是因為沒(méi)有內置閃存等原因而稱(chēng)為“跨界”，據說(shuō)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(méi)有閃存，一方面也是因為出于降成本的考慮，外置閃存的成本比內置低很多；另外的好處是，客戶(hù)可以隨意選擇所需的存儲容量，0.5MB、1MB、2MB、4MB等。

        不過(guò)，一個(gè)骨感的問(wèn)題是：大部分MCU廠(chǎng)商之所以不愿意把閃存外置，理由是客戶(hù)認為內置的安全。Dialog解釋說(shuō)，由于其芯片中有多種安全機制（如下圖），因此安全妥妥的。這句話(huà)和N公司的解釋一模一樣，而且采用的套路也很相似。筆者認為，外置閃存也許意味著(zhù)一場(chǎng)新革命，因為傳統上，MCU的主要創(chuàng )新點(diǎn)之一是增加內置存儲器或容量，這次意味著(zhù)給內存做減法了。

       一點(diǎn)疑問(wèn)

        很多無(wú)線(xiàn)MCU配備的不僅有藍牙，同時(shí)還支持其他2.4 GHz等無(wú)線(xiàn)協(xié)議，為何Dialog只支持藍牙？答案是Dialog認為藍牙的應用最為廣泛。

        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

        DA1469x集成了傳感、連接、處理功能，而且所采用的功能和設計理念非常先進(jìn)，從產(chǎn)品角度看，的確是非常有創(chuàng )新的SoC/MCU。

        不過(guò)，Dialog的玩法似乎和其他MCU廠(chǎng)商不同，是從自己所擅長(cháng)的無(wú)線(xiàn)和電源管理角度展開(kāi)，而且工藝、商業(yè)模式也和其他MCU廠(chǎng)商不太相同，定位像是藍牙的增值芯片，又采用了MCU廠(chǎng)商中無(wú)閃存等新銳做法，這個(gè)“瘋狂的外星人”能否被MCU市場(chǎng)接受？這需要市場(chǎng)的檢驗。

        電子產(chǎn)品世界記者認為，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(hù)，因為過(guò)去客戶(hù)較少聽(tīng)說(shuō)Dialog的MCU/SoC，首先需要培養用戶(hù)習慣和建生態(tài)。