Silicon Labs推出下一代無線Gecko SoC平臺

基于 Wireless Gecko 產(chǎn)品組合的射頻和多協(xié)議功能， Silicon Labs發(fā)布了其下一代 系列 2平臺中的首批產(chǎn)品，為智能家居、商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用提供可擴(kuò)展的連接平臺。最初的 Series 2 產(chǎn)品包括具有多協(xié)議、專用安全核心和片上無線電的小型片上系統(tǒng) （SoC） 設(shè)備，據(jù)稱該無線電可提供 2.5 倍于競爭解決方案的無線范圍。

系列 2 利用系列 1 平臺解決了幾個性能和開發(fā)問題——無線范圍、軟件重用、功率、尺寸、安全性和成本。這些首批器件旨在通過消除對外部電感器或功率放大器的需求并通過減少匹配組件為開發(fā)人員提供更低的材料清單 （BOM） 數(shù)量和系統(tǒng)成本。

Silicon Labs 的 Wireless Gecko 產(chǎn)品高級產(chǎn)品經(jīng)理 Matt Maupin 表示，2016 年推出的 Series 1 是一個成功的平臺?！八梢宰鋈魏问虑椴⑻峁└鞣N IO，這使它成為一款出色的通用設(shè)備?！?/p>

借助 Series 2 平臺，Silicon Labs 采用了不同的方法，針對特定的應(yīng)用和要求。該公司研究了它在 1 系列設(shè)備方面取得的成功以及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的發(fā)展方向。

因此，Silicon Labs 不再為 Series 2 平臺開發(fā)通用部件，而是專注于特定應(yīng)用市場。新系列中的首批 SoC（EFR32MG21 和 EFR32BG21）以線路供電設(shè)備為目標(biāo)。EFR32MG21 SoC 支持多協(xié)議、Zigbee、Thread 和藍(lán)牙，并且 EFR32BG21 SoC 支持藍(lán)牙低功耗和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

Maupin 說，Silicon Labs 擁有最完整的協(xié)議棧產(chǎn)品組合之一?！皼]有一種尺寸適合所有人，因此我們希望確保我們?yōu)榭蛻舻膽?yīng)用提供正確的解決方案。”

這些新的 SoC 專門針對線路供電的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，例如網(wǎng)關(guān)、集線器、燈、語音助手和智能電表?！爱?dāng)您談?wù)摼W(wǎng)絡(luò)邊緣時，這些設(shè)備是受限設(shè)備，它們不具備其他設(shè)備所擁有的內(nèi)存量和處理能力，” Maupin 說。

他補充說，這些設(shè)備使用微瓦功率，需要數(shù)年而不是數(shù)小時或數(shù)天的電池壽命，并且具有成本限制和長壽命要求。

Maupin 說，在設(shè)計用于無線連接的硬件和軟件平臺時，必須考慮所有這些要求。

Maupin 說，平臺不僅僅是一個芯片，無論是 SoC 還是模塊。這是關(guān)于軟件和協(xié)議棧的；開發(fā)人員如何更快地進(jìn)入市場；比如長壽命和確保設(shè)備可以升級到下一個協(xié)議；它還需要具有最佳的連接性和軟件框架，并且可以升級和云連接。

Silicon Labs 從 Series 2 SoC 中剝離了應(yīng)用特定產(chǎn)品不需要的所有內(nèi)容，以使其盡可能小，更重要的是，集成了降低外部 BOM 成本和提供低成本實施所需的一切從硬件的角度來看。

同時，Silicon Labs 想要提高性能，包括無線電和處理器性能，這是通過使用 Arm 80-MHz Cortex-M33 內(nèi)核獲得的。SoC 還支持多個內(nèi)部開發(fā)的協(xié)議棧，包括藍(lán)牙、Thread 和 ZigBee，并且可以同時運行兩種協(xié)議，從而提供更大的設(shè)備靈活性。

Maupin 說，一個關(guān)鍵的區(qū)別在于無線電性能，他吹捧性能最高的無線電，而不是市場上的任何芯片。他說，這些無線電提供高達(dá) 20 dBm 的非常高的輸出功率，這是許多此類技術(shù)的最大值，同時具有非常好的接收靈敏度和改進(jìn)的 Wi-Fi 阻塞以提高可靠性。

他補充說，大多數(shù)設(shè)備提供 10-dBm 的性能，如果他們想要 Silicon Labs 提供的輸出功率和靈敏度，則需要前端模塊，具體取決于應(yīng)用程序，這會增加成本、尺寸和管理問題?！拔覀兛梢垣@得高達(dá) 2 倍于競爭對手的無線范圍，以實現(xiàn)更好的全屋覆蓋、更可靠的網(wǎng)絡(luò)和更好的用戶體驗?！?/p>

以下是無線電規(guī)格：

高達(dá) 20dBm 的輸出功率

?104.9-dBm 靈敏度 @ 125-kbps GFSK

?104.5-dBm 靈敏度 @ 250-kbps O-QPSK

?97.5-dBm 靈敏度 @ 1-Mbit/s GFSK

EFR32xG21 SoC 的另一個突出特點是其專用安全內(nèi)核，可實現(xiàn)更快、更低功耗的加密。安全功能包括硬件加密、真隨機(jī)數(shù)生成器 （TRNG）、安全啟動和安全調(diào)試訪問控制。

其他關(guān)鍵規(guī)格包括：

具有集成 PA/LNA 的 20dBm 輸出功率和高達(dá) 124.5dB 的鏈路預(yù)算

具有改進(jìn)阻塞性能的無線電

采用 TrustZone 技術(shù)的 80-MHz Arm Cortex-M33 內(nèi)核

低有功電流 （50.9 μA/MHz） 可滿足嚴(yán)格的綠色能源要求

采用 4 × 4-mm QFN 封裝的業(yè)界最小的多協(xié)議 SoC

為了幫助簡化開發(fā)，設(shè)計人員可以使用 Silicon Labs 的 Simplicity Studio 集成開發(fā)環(huán)境 （IDE）。IDE 提供了一套工具，包括統(tǒng)一的無線開發(fā)套件、SDK、能量分析器、專利網(wǎng)絡(luò)分析、應(yīng)用程序演示和移動應(yīng)用程序。

采用 4 × 4-mm QFN32 封裝的 EFR32MG21 和 EFR32BG21 SoC 現(xiàn)已提供樣品并已實現(xiàn)量產(chǎn)。Wireless Gecko 入門套件主板和 EFR32xG21 無線電板現(xiàn)已上市。通用無線開發(fā)套件包括 3 個 WSTK 主板、3 個 Wireless Gecko 10-dBm 無線電板和 3 個 Wireless Gecko 20-dBm 無線電板。基于 EFR32xG21 SoC 的預(yù)認(rèn)證模塊計劃在 2019 年第二季度末或第三季度初推出。