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[原创] 挑战Nordic和Dialog,这家蓝牙初创企业有何妙招?

半导体行业观察 ·2020-09-05 09:18·半导体行业观察
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因为包括可穿戴设备在内的万物互联市场的火热,本来就凭借智能手机普及而占有海量市场的蓝牙在最近几年又迈入了新的成长期。

蓝牙技术联盟在其发布的《2020年蓝牙市场最新资讯》报告中预测,在未来几年,蓝牙设备将保持8%的年复合增长率,到2024年,蓝牙设备年度出货量将达到惊人的62亿台。分别是来自音频传输(15.4亿)、数据传输(15亿)、位置服务(5.38亿)和设备网络(8.92亿)这四个领域。

蓝牙设备年度出货量(单位:10亿)

受限于应用场景的需求,蓝牙设备对蓝牙的稳定性和功耗提出了严格的要求,而来自欧洲的Dialog和Nordic也凭借其深厚的技术积累,夯实了公司在蓝牙市场的地位。但最近,一家来自美国硅谷的蓝牙芯片初创企业正在大张旗鼓,期望在格局相对稳定的蓝牙市场蹚出一条新路。这个新的“搅局者”就是由David Su博士创立的Atmosic。

据了解,David Su博士拥有超过30年的工程专业经验和丰富的无线技术知识,曾在创锐讯通讯(Atheros)的早期工程团队中担任模拟/射频工程副总裁,在高通2011年收购创锐讯通讯之后,David Su转任高通工程副总裁。Atmosic则是由他和一群与其共事20多年的工程人员共同组建的,该团队的射频设计过去已将数十亿设备成功推向市场。他们的杀手锏就是“低功耗”!

超低功耗蓝牙芯片的推动者

“Atmosic最重要的一个愿景,就是希望能够延长电池的使用寿命,去实现永久续航,甚至是无需电池的应用, 以大幅减少物联网对电池的需求和依赖, 对人类的环境永续做出贡献”,David Su日前在接受半导体行业观察等媒体采访的时候说。而这愿景其实已经暗含在Atmosic的名字中。

据相关资料显示,Atmosic可以拆分Atmos和ic两个部分,其中“Atmos”是一个钟的名称,叫做Atmos clock,这是一种永久运转的钟;至于IC则是集成电路,合起来就的意思是说Atmosic公司要打造一个能让电池供电的设备能够永久续航的IC。

而从David Su的介绍我们得知,Atmosic的蓝牙芯片是基于蓝牙5.0标准开发的,能够面向智能城市、工业企业、医疗、汽车等多个应用领域。除了在对传统蓝牙设计的理解外,正如上文所说,Atmosic的一大优势在于其低功耗。

David Su告诉记者,与竞争对手的同类产品相比,Atmosic芯片的功耗可以做到前者的四分之一。而这仅仅是在其传统设计下取得的能耗效果。如果芯片能够配合上公司独有的射频唤醒技术,功耗效果将更为出色。

从Atmosic公司的官网可以看到,为了打造最长电池寿命的解决方案,他们利用三种技术:超低功耗射频、射频唤醒和受控能量收集。按照他们的说法,在将RF的功率降低到一定程度后,就会达成一个技术拐点,让整个方案的功耗非常低,那就意味着他们可以使用能量收集技术来为无线IoT设备供电。


据介绍,超低功耗射频技术是他们基于对新蓝牙5无线平台的最低功耗RF的理解实现的。这主要得益于公司团队在无线和低功耗方面的丰富经验,从而使得Atmosic能够在保持完全标准合规性的同时,大幅提高电源性能。

“与传统的亚阈值技术不一样,我们是采用多维度动态调整技术来降低芯片功耗的”,David Su表示。“一般的亚阈值技术对能量供应的影响,主要由供电电压决定的,但在实际应用场景中,并不能随时满足这种理想的状况,这也是我们提出多维度动态调整技术的原因。简单点说,这个调整技术关注的不仅仅是电压,而是把更多的其他参数纳入考虑,这样就能实现更理想的供电解决方案”,David Su接着说。

来到“射频唤醒”方面,Atmosic使用了一种类似CPU和协处理器的系统。具体而言就是为RF提供两套“耳朵”:一套提供最低级别的无线电监听,以非常省电的“有意识”状态收听感知传入的传输;另一组通常会处于深度睡眠状态,只有在负责监听的“小伙伴”提醒有传入信号传输时才醒来。这就避免了无谓的功耗浪费。

至于受控能量收集,则是利用相关系统去收集环境中的能量,并将其转化为设备运转所需要的动能。

“Atmosic这项技术的特别之处在于我们把能量的收集器已经集成到了现在的芯片之上,能更加容易去实现低功耗。也正是由于能量收集器的集成,这就给我们提供了开发更多潜力应用的机会。”,David Su强调。

基于以上技术,Atmosic推出了M2和M3系列的芯片,其中M 2系列Bluetooth 5 芯片采用超低能耗无线电技术,可将能耗降至 1/5 到 1/10。如果结合按需唤醒功能,能耗则可进一步降至 1/10 – 1/100。而M3 系列 Bluetooth 5 芯片则搭载了可控的能量收集功能,能实现永久续航或无需使用电池的设计。这两系列的产品能够为可穿戴装备、个人追踪器和资产追踪器、信标、遥控器、键盘和鼠标等多种应用提供支持。

从中端市场开始拓展

在问到低功耗无线技术那么多,为何选择蓝牙作为他们创业的切入点的时候,Atmosic市场和商务开发副总裁Srinivas Pattamatta回应道;“整个低功耗蓝牙的应用至少是20亿美金的大饼。凭借我们在超低功耗方面的表现,我们有很大的发展潜力的,也必然能够在这个大市场上去赢得一席之地。”

拥有了领先的产品,Atmosic则把中端市场当做公司首先聚焦的方向。

根据他们的观点,现在在蓝牙市场上,存在两种的供应商,一种是专门做高端市场的,这些厂商甚至推出了拥有两个处理器的产品,同时产品有着非常大内存和很多的功能,能够 覆盖市场上的高端应用;另外还有一种是专门面对低端应用市场,这些方案的处理能力有限,且不支持长距离的传输。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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