地表最强无线MCU诞生!Dialog究竟是怎么做到的?

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或许是偶然与时运的巧妙结合,BLE(Bluetooth Low Energy)技术的发展在过去多年里成功为我们解决了一系列低功耗、无屏幕设备与智能手机端的连接与交互等问题。时至今日,随着蓝牙技术在各行各业的应用普及,BLE技术也逐渐从幕后转向台前,在各类应用场景中发挥着更强、更广、更大的作用。

这也使得BLE芯片从原来仅负责完成BLE功能,逐步发展为如今的向多核MCU内部进行集成的趋势,这为越来越多的MCU以及单片机厂商贡献了更多的市场机遇。作为全球连接技术领域多年以来的创新主导者和市场引领者,Dialog公司近年来在BLE市场也斩获颇丰,据记者获悉,公司目前对外公布的蓝牙低功耗SoC出货量已达到2.5亿套,年增长达到50%,并在全球市场份额占据第二名的高位。而今,为进一步巩固Dialog在全球BLE领域的市场地位,为客户提供更先进的蓝牙低功耗技术,Dialog于2月25日在北京正式举办了产品发布会,一并发布了DA1469X系列的四款产品,分别为DA14691、DA14695、DA14697和DA14699。

从2017到2021:IoT与 汽车 是BLE技术应用主场

众所周知,蓝牙低功耗技术专注于一些不同的拓扑,其中包括点对点,一对多和mesh结构,主要针对低功耗和低数据传输率应用。据Gartner 2018年的市场报告显示,2017到2021年间,IoT(包括联网消费类应用、联网医疗设备、智能家居家电)以及 汽车 市场BLE应用的CAGR(年复合增长率)达到17%的水平,市场增长潜力巨大。

蓝牙低功耗产品领域,Dialog公司的产品组合也非常广泛,Dialog半导体公司低功耗连接业务部总监Mark de clercq告诉记者:“Dialog的产品不仅支持最新的蓝牙5.1标准,同时也能够支持通过蓝牙低功耗技术来传输高保真的(Hi-Fi)音频。我们的产品组合不仅包括针对简单应用的小型前端低功耗产品,也提供针对高端产品的集成度更高且更高端的产品系列。”

从Dialog公司的产品路线图(如上)中可以看出,在2018年以前也就是BLE4.2的阶段,公司就已经拥有了分属于DA146xx和DA145xx系列的14680/1和14580/3两款支线产品2018年,也就是BLE5.0时代,DA14680/1的基础上发展出了DA14682/3,而DA14580/3的基础上则发展出了DA14584/6而今,在BLE5.1的赋能下,Dialog的全新多核系列DA1469x也得以正式发布,成为目前全球范围内最强大且最先进的无线MCU系列产品!

 从架构层剖析DA1469x 何以成全球最先进的无线MCU?

如今,消费者对联网设备的需求正随着每个新产品的周期不断提高。而对于芯片厂商来说,为此不仅要及时跟上节奏,而且需要尽可能的预测到下一步市场的需求方向,并提早做好技术布局,Dialog半导体公司高级副总裁兼连接技术业务部总经理Sean McGrath表示:“我们的SmartBond无线微控制器在市场上不仅可以满足当今用户的需求,还能预测市场的发展方向,并为我们的客户在其下一个产品周期提供发展机会。与之前的产品相比,DA1469x系列的处理能力提高了一倍,可用资源增加了四倍,电池续航能力增加了一倍,成为迄今为止我们开发的最先进,功能最丰富的蓝牙产品之一。”

更具体来讲,从芯片架构层面看,Dialog的设计在很多地方无疑都是独具匠心。Mark de clercq表示:“当看IoT产品基础的时候,我们发现客户在IoT相关产品上面主要寻求三项功能,分别是传感,处理和通信。为此我们选择了三颗处理器,每颗处理器能够分别以最优的方式来实现其相应的功能。”

比如传感方面,Mark进一步解释到:“我们选择了可编程的DSP来处理传感器之间的数据通信。而对于计算密集型的应用,我们选择了Arm Cortex M33应用处理器,它具备DSP扩展,浮点单元等,通过复杂的应用和算法处理应用。在通信方面,我们有软件可编程协议引擎,它是基于Arm Cortex M0+,并支持蓝牙5.1标准及专有协议。”

亮点1:集成Arm Cortex M33应用处理器

从M33的结构上来看,里面包括了浮点单元、内存保护单元以及DSP扩展。由图中可见,与之前的M4和M3相比,M33是Arm M系列里面最新的产品,具备更强的处理能力和更优的性能。

Mark告诉记者:“Arm Cortex M33的计算是在内存里执行,而且是内存可扩展的。这意味着客户如果想要更多内存的话,可以选择扩展。”而且,DA1469x是全球首款量产的基于Arm Cortex M33的无线微控制器,M33的特性和能力在该产品中能够得到充分的体现与发挥。

亮点2:高安全性

在IoT领域,安全性一直都是一个热点话题。在安全方面,芯片端首先就是要确保IP的安全,很重要的是外部数据要能够得到验证,以及安全的booting等。

Mark表示:“我们通过在QSPI闪存控制器当中增加安全选项,可以执行来自外部闪存的验证并加密的镜像。为了防止不想要的密钥访问,我们也有专用的分开的OTP安全密钥存储。密钥管理是在硬件中进行,同时还可以阻止从处理器或外部端口进行访问。所有安全功能都是在硬件中加速的,实现AES、哈希函数、真随机数生成器。这些功能是专用于处理器的,独立实现端到端的蓝牙数据加密,用蓝牙处理器自有的加密引擎来加密数据链路,这些功能是专属于处理器的。”

另外,对于物理层面的安全攻击,DA1469x也能够很好的做出应对,Mark表示:"我们将安全密钥保存在独立一次性可编程(OTP)Block中,即使有人发起物理攻击,尝试从串行电路板或处理器去访问密钥,密钥是被屏蔽保护的,加密内核与串行电路和处理器是完全隔离的。这个安全性能可以允许一些应用无需添加外部安全元件,但是像银行级应用还会再多加一层外部的安全元素,实现更高级的安全特性,避免更复杂的物理攻击,比如芯片去层。"

亮点3:独一无二的电源与功率管理

无论从电源管理还是功率管理方面看,DA1469x都是独一无二。记者获悉,DA1469x芯片是原生支持可充电电池,包括锂聚合物电池,锂离子电池,纽扣电池以及镍氢电池和碱性电池等,所有的内部电源管理都在芯片内部完成。

当然,对于一些复杂的系统而言,一些外部元件也是需要供电的,Mark表示:"所以我们通过DC/DC降压转换器,实现给外部器件进行供电。外部器件无论是外部传感器,显示器或是其他芯片,通过我们的芯片可以进行电源的供电和控制。对于可充电电池,我们也在一些型号上实现了硬件USB充电器,无论是锂离子还是锂聚合物电池,意味着都不需要外部充电器了。"

功率管理方面,这款芯片也十分优秀,Mark进一步解释道:"芯片内部我们有七个独立的电源域,独立的电源域可以在你需要的时候才提供电,比如说在你要用蓝牙的时候,只有蓝牙相关的电源域才会供电。而当你需要传感器的时候,只有传感器节点控制器会供电。根据每项不同的功能,可以保证用电量是最低的。"

客户为什么会选择Da1469x系列?

需要强调的是,DA1469x是一个产品系列,而不仅仅只是一个产品。其中一些型号有针对通用MCU领域的,比如14691和14695也有针对特定应用的,包括14697和14699。

该产品系列是真正的单芯片系统解决方案,Mark表示,“因为它是高度集成的,所以使终端应用开发变得非常简单。而且,它能够帮助客户减少系统成本和占板空间,同时因为元件数量少了,使得生产的可靠性也得到了提高。如果详细看节省的PCB占板空间和成本,DA1469x基本上可以节省超过1美元的成本,以及30到40平方毫米的占板空间。有些应用的空间受限比较严重,那么30到40平方毫米的占板空间的节省是非常可观的数量。”

当然,这款全球最先进的无线MCU的优势不止于此,除了上述以外,该产品还支持最新发布的蓝牙5.1标准,典型的应用比如5.1标准特性中的利用到达角度(AOA)和离开角度(AOD)进行寻向定位的重磅功能,像室内定位、物品追踪、门禁、以及无钥开锁等应用都将受益于这种新的5.1标准特性,创造出巨大的市场价值。

 蓝牙5.1新的能力:多天线测向技术

在过去的应用中,一般来说只有通过三角定位才能够估算方向、只有一个设备只能知道距离而无法知道方向。但现在,只有一台设备也可以通过天线阵列来测定方向了。据蓝牙5.1新规范中的描述,蓝牙测向功能支持两种确定方向的方法,两者都基于天线阵列的到达角(AoA)和出发角(AoD)。

AoA角度测量

该测量技术用在例如“蓝牙定位标签”的方式中,会使用单天线发射机(标签)传输特殊的测向信号。蓝牙接收设备(蓝牙基站)具有以阵列排列的多个天线。当传输的信号穿过阵列时,由于与天线中的每个天线的距离不同,每个天线接收的信号存在相位差。基于相位差和天线的位置,可以计算出蓝牙标签的方向,再结合信号强度即可得出蓝牙标签所在的位置。

AoD角度测量

用在"手机接收ibeacon信号"的方式中,蓝牙信标使用多个天线发送多组特殊信号,手机就是普通手机,只需要具有单个天线。当来自蓝牙信标的多个信号穿过接收设备中的天线时,手机收到多个不同的信号,根据不同的信号来计算相对方向。

为了给现场媒体更直观的展现DA1469X基于AoA和AoD的寻向定位功能,Dialog还专程带来了实际的Demo演示。从演示中可以很直观的看出,DA1469X的寻向定位真的是非常精准。

针对蓝牙5.1的应用,到达角和发射角的阵列天线设计是比较独特的,Mark表示:"我们提供非常清晰的应用笔记,以及天线的参考设计,使得客户可以模仿这些设计,确保设计出来的性能是最优的。在今天的演示当中也有配套的RF天线,我们也会公布该RF天线设计。"

至于本次发布的几款产品,Dialog公司也表示这几个型号的产品现在都已经开始量产供货了。样品和开发套件,也已经可以通过全球经销商伙伴获得。所有的软件工具,目前也都可以从官网上获得。欲购从速,您还等什么呢?

2021年第一季度,全球并购活动大幅增加,因企业和投资公司纷纷趁人们的工作、购物、交易和医疗方式因疫情而改变采取行动。第一季度,全球达成总价值1.3万亿美元的交易,多于1980年以来任何一年同期,甚至超过世纪之交互联网繁荣时期的水平。交易活动约半数来自美国。美国并购交易额较去年同期增长160%。多数行业并购案激增,尤其是 科技 业。

下面,我们从第一季度发生的大型并购中梳理了有代表性的十大企业并购案,按信息披露的时间顺序提供给大家参考。

01 西班牙电信(Telefonica)宣布,已同意将其欧洲和拉美移动通信基站业务以77亿欧元(约合94.1亿美元)的价格售予美国电信基础设施运营商美国电塔公司(American Towers)。根据交易条款,西班牙电信将出售其在西班牙、德国、巴西、秘鲁、智力和阿根廷的移动基站。西班牙电信表示,计划将此次出售所得收益用于削减其46亿欧元的净债务。

02 日本瑞萨电子(Renesas Electronics)宣布,将收购苹果公司芯片供应商、英国半导体大型企业戴乐格半导体(Dialog Semiconductor)。瑞萨电子将以约49亿欧元的现金收购Dialog,Dialog已同意该交易条款。瑞萨电子是全球最大的 汽车 用半导体供应商之一,Dialog专注于设计电源管理芯片,两家公司已经合作了十多年。

03 美国电话电报公司(AT&T)同意将旗下付费电视部门的部分股权出售给私募股权投资公司德太投资(TPG),并剥离这一陷入困境的业务。此举意味着AT&T退出在 娱乐 领域的豪赌。这笔交易将使DirecTV和AT&T TV在美国的服务并入一个新实体,由AT&T和德太投资共同运营。AT&T将保留该业务70%的股权。德太投资将支付18亿美元现金获得30%的股权。该交易对新公司的估值为162.5亿美元,债务约为64亿美元。AT&T将从这笔交易中获得约78亿美元现金,用于偿还债务。

04 身份管理公司Okta已同意通过一次全股票交易收购身份平台Auth0,交易价值约65亿美元。此项交易将加快Okta在规模达550亿美元的身份管理市场的增长。Okta的云产品可以帮助验证和保护某个组织员工或客户的身份,然后他们才能访问特定的应用程序或网站。Auth0也帮助在广泛的应用程序中管理员工和客户的身份。此项交易预计将于今年二季度完成。

05 通用电气(GE)确认将其飞机租赁部门GE Capital Aviation Services与全球最大飞机租赁公司AerCap Holdings达成合并,该公司表示将在此次交易获得超过300亿美元的对价。通用电气将把GE CAS价值340亿美元的净资产转让给AerCap,其中包括引擎租赁和直升机租赁业务。此外,GE CAS的400多名员工将在交易完成后转移到AERCAP。合并后的公司将保留AerCap的名称,而GE CAS将成为AerCap的一项业务。通用电气计划在完成交易后使用交易所得和现有现金减少约300亿美元的债务。在全球旅行受新冠疫情阻碍之际,该交易将打造一个拥有2,000多架飞机的租赁巨头。

06 加拿大电信运营商罗杰斯(Rogers)已经与萧氏通讯(Shaw Communications)签订了总额为260亿加元(约208亿美元)的收购协议。罗杰斯将以160亿美元架构收购萧氏,此外罗杰斯还将承担大约48亿美元萧氏的债务。如果能完成收购,罗杰斯将成为加拿大排名第二的通讯运营商。不过,这个协议面临三个监管机构的严格审查,同时也需要股东们的许可。罗杰斯和萧氏均拥有从有线到无线的网络资源。

07 加拿大太平洋铁路(Canadian Pacific Railway)已同意收购美国堪萨斯城南方铁路(Kansas City Southern),该交易价值约为250亿美元,若能成行,将缔造首个连接墨西哥、美国和加拿大的货运铁路网。此次合并是对北美经济互联互通的一种长期押注,该交易面临漫长的监管审查。

08 健康 科技 公司飞利浦(Philips)已签署协议,将其家电业务出售给投资公司高瓴资本(Hillhouse Capital),交易金额约为37亿欧元。飞利浦家电业务仍将总部设在荷兰,产品包括全自动浓缩咖啡机、空气净化器和真空吸尘器等等,2020年相关业务销售额22亿欧元。此外,飞利浦将许可家电继续使用飞利浦品牌,授权期限15年,并可视条件延长。品牌授权预估净现值约为7亿欧元,计入总交易价值后合计约44亿欧元。

09 日立制作所(Hitachi)将收购美国信息技术企业GlobalLogic。收购额总计达到96亿美元,在电子行业创出 历史 新高。GlobalLogic是以美国硅谷为根据地的2000年成立的新兴企业,涉足推进数字化转型的企业使用的系统开发,在全球14个国家拥有逾2万名员工,在印度拥有丰富的开发体制。日立将在7月之前从现有股东手中取得全部股权,纳入主管美国IT业务的日立全球数字控股(Hitachi Global Digital Holdings)旗下。

10 经报国务院批准,中国中化集团有限公司与中国化工集团有限公司实施联合重组。根据重组方案,将新设由国资委代表国务院履行出资人职责的新公司,中化集团和中国化工整体划入新公司。新公司将涵盖生命科学、材料科学、基础化工、环境科学、橡胶轮胎、机械装备、城市运营、产业金融等业务领域。两家企业合并后,资产总额将超过1.4万亿元。2020年,中化集团与中国化工将各自旗下农化板块业务合并,成立了全球最大农化公司先正达集团。


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