賦能藍牙和電源管理，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。因為集成可實現(xiàn)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（Embedded World Exhibition and Conference）召開前夕，Dialog半導體公司在京舉辦發(fā)布會，隆重宣布推出無線連接多核MCU——SmartBond? DA1469x藍牙低功耗SoC系列。

         這是“連接部門”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(zhuǎn)換、充電和藍牙低功耗技術(shù)的供應商，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)和離開角度(Angle of Departure)特性，以實現(xiàn)精準定位；該芯片除了有節(jié)能特性外，其電源管理單元(PMU)還提供3個穩(wěn)壓電源軌和1個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)動器、音頻接口、USB、高精度ADC、能驅(qū)動ERM和LRA電機的觸覺控制驅(qū)動器、以及可編程步進電機控制器等。

        新芯片面向通用和專用應用。專用型應用包括可穿戴設(shè)備、虛擬現(xiàn)實、遙控、游戲控制器、有語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半導體公司低功耗連接業(yè)務部總監(jiān)Mark de Clercq稱?！俺蔀槠駷橹笵ialog開發(fā)的最先進、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)務部”的菜！并且被稱為是藍牙產(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)務部門主要有三個：移動系統(tǒng)業(yè)務部、先進混合信號業(yè)務部以及低功耗連接技術(shù)業(yè)務部。如下圖，原先的SmartBond是為增強藍牙低功耗而設(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主做復雜的應用和算法處理數(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自與數(shù)字和模擬接口相連的傳感器的數(shù)據(jù)，特點是只在需要時喚醒應用處理器。

        其次電源管理也很走心。例如有7個獨立的電源域鏡像應用處理需求，使得只在你需要的時候、在需要的地方使用電。在匹配應用的電源需求方面，按需調(diào)節(jié)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半導體公司還沒有官宣制造供應商，歷史上來說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，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細節(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，也是因為沒有內(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，一方面也是因為出于降成本的考慮，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容量，0.5MB、1MB、2MB、4MB等。

        不過，一個骨感的問題是：大部分MCU廠商之所以不愿意把閃存外置，理由是客戶認為內(nèi)置的安全。Dialog解釋說，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一場新革命，因為傳統(tǒng)上，MCU的主要創(chuàng)新點之一是增加內(nèi)置存儲器或容量，這次意味著給內(nèi)存做減法了。

       一點疑問

        很多無線MCU配備的不僅有藍牙，同時還支持其他2.4 GHz等無線協(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(jié)

        DA1469x集成了傳感、連接、處理功能，而且所采用的功能和設(shè)計理念非常先進，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，定位像是藍牙的增值芯片，又采用了MCU廠商中無閃存等新銳做法，這個“瘋狂的外星人”能否被MCU市場接受？這需要市場的檢驗。

        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，因為過去客戶較少聽說Dialog的MCU/SoC，首先需要培養(yǎng)用戶習慣和建生態(tài)。