近年来全球MCU出货数量和市场规模保持稳定增长,MCU厂商纷纷布局各种应用的MCU产品线。受益于物联网快速发展带来的联网节点数量增长,布局无线MCU成了众多MCU厂商的战略方向。绝大多数MCU厂商都有在无线MCU产品线布局,而且每家的无线MCU也都特色各异,毕竟谁也不愿意在物联网这个大市场落入下风。无线MCU市场可以说除了内卷,还是内卷,大厂小厂一起卷。

IoT这个场景中,很多设备都对功耗和成本十分敏感。所以功耗、成本一直都是无线MCU内卷最严重的性能,除此之外,通信能力,集成度上各MCU厂商也在激烈厮杀。最近不少厂商有新的无线MCU推出或者在主推系列上做了不少革新,那在这些新系列里是否有新的突破?

TI CC1311R3

CC1311R3属于TI的SimpleLink系列,是该系列里最新推出的无线MCU。SimpleLink借助Thread,能够与基于云的现有基础设施无缝集成。CC1311R3采用了ARM Cortex-M4内核,是一款多协议Sub-1 GHz无线MCU。CC1311R3配置了352KB的闪存存储器、32KB的SRAM,8KB的缓存SRAM,并支持OTA。


(图源:TI)

既然功耗是内卷最严重的性能,那我们就从功耗看起。在MCU部分,正常工作模式下电流为2.63mA,待机模式电流为0.7µA,引脚唤醒的关断模式电流0.1µA。在无线上的消耗在868MHz频段,接收时为5.4mA,传输时为24.9mA。从功耗水平上看,与之前无线MCU产品相比针对无线通信和传感做了一定的优化。功耗的优化同时和内置的高效PA有关,降低了+14 dBm传输下的电流消耗。

CC1311R3支持143至176 MHz、287至351 MHz、359至527 MHz、861至1054 MHz和1076至1315 MHz频段的工作,能在这么多频段下工作的MCU应该称得上够灵活了。CC1311R3的数字外设则可以路由到任意GPIO上,这些外设包括了32位和16位的定时器、200 kSps采样率的12位ADC、8位DAC、RTC等等。

这个无线MCU新品给人的印象是性能上对比之前的型号有不错的提升,尤其是功耗。

NXP K32W061/41

多协议是无线MCU极为重要的能力,在快速增长的物联网市场中,能提供多种连接能力的产品更受欢迎。K32W061/41作为NXP重点开发的多协议MCU,支持从单个设备扩展连接,实现灵活连接。因为只需要单个SKU和固件构件所以能大幅降低设计成本,充分利用不同标准的优点。


(图源:NXP)

K32W061/41支持Zigbee/Thread/IEEE 802.15.4和低功耗蓝牙5.0,还内置了NFC选件。K32W061/41采用了ARM Cortex-M4内核,配置了640KB闪存和152KB的SRAM,无需外部内存即可进行无线升级。

因为该器件搭载了多种低功耗模式,所以能大幅延长物联网产品的使用寿命。器件的无线性能,尤其是接受发射端的功耗控制得尤为出色,4.3mA的接收电流以及7.4mA的发射电流,这绝对称得上数一数二的超低功耗。在超低功耗下其灵敏度也并不低。作为NXP为多协议重点开发的器件,其性能和表现还是很出彩的。

泰凌微TLSR951x

严格来说TLSR9系并不只是无线MCU,是集成32位RISC-V MCU的SoC。TLSR9系有一个很出名的TLSR921x系列,在高端物联网上有着广泛的应用。TLSR951x在TLSR921x基础上做了一系列的增强,在高端物联网的低延迟连接上有了进一步提升。


(图源:Telink)

从其RISC-V的内核来看,有着最高96MHz的主频,3.54 CoreMark/MHz,还带DSP,加之256KB的SRAM完全可以应对物联网应用的要求。整个器件最多支持蓝牙Classic+LE 5.2、蓝牙Mesh、AoA/AoD、6LoWPAN/Thread、802.15.4、Zigbee、HomeKit、专有2.4G这些协议,协议覆盖上也足够全面。

5.5mA与13mA的接收发射端的电流消耗已经是业内极低的功耗,深度睡眠模式下也仅有0.7µA的电流消耗。在物联网连接这个对功耗锱铢必较的领域,TLSR951x的多级电源管理设计为器件带来了领先的低功耗。在产品繁多的多协议无线芯片领域,该器件也足够有亮点。

小结

低功耗仍然是做无线MCU厂商竞争最激烈的点。低功耗之余,还需要灵活,能满足一系列无线协议要求,这样才能在对通信要求极高的物联应用中提供稳定的连接。在物联网生态系统的构建中,这些无线芯片都发挥了重要作用。

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