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上海芯翼發布全球第一款單片集成CMOS PA的超低功耗NB-IoT芯片

新聞來源: 電子創新網 人氣:0 發表時間:2019-06-03


NB-IoT(窄帶物聯網,Narrow Band Internet of Things)由于其具有電池壽命長(超過十年)、成本低(每個模塊1美元左右)、容量大(單個小區能支持10萬連接)、覆蓋廣(能覆蓋到地下)等獨特優勢而成為LPWA(low-power Wide-Area Network,低功耗廣域網)的重要技術,NB-IoT構建于蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,由于蜂窩網絡覆蓋了全球超過50%的地理面積,90%的人口,所以依托這樣一個全球最完整的網絡而構建的物聯網可以輕松上實現廣覆蓋,相比傳統GSM,一個NB-IoT基站可以提供10倍的面積覆蓋,其200KHz的帶寬可以提供10萬個聯接!假設全球有500萬左右物理站點,全部部署NB-IoT,每個站3個扇區、每個扇區部署200kHz、每小時每個傳感器發送100個字節,那么全球站點能夠聯接的傳感器數量高達4500億!驚人吧!

正因為具備這樣突出的優勢,所以NB-IoT自華為推出后就受到業界熱捧,目前華為、高通、英特爾、Nordic、展銳、中興微電子等都推出了NB-IoT芯片方案。傳統的NB-IoT方案如下圖所示。

注意,一般的NB-IoT方案都是不含PA的,這是因為CMOS PA在SoC的片上集成是一個世界級難題,集成射頻PA,由于大功率發射會影響芯片內其他電路,比如電感耦合引起的pulling影響PLL的工作等等。

現在,全球首款集成PA的NB-IoT方案來了!今天,在MWC上海站,芯翼信息科技(上海)有限公司發布了首款代表全球NB最高集成度(單片集成CMOS PA)和超低功耗水平的NB-IoT芯片。這款芯片可以幫助客戶面對即將到來的物聯網大潮,應對各種應用當中的性能、功耗和成本挑戰。

該芯片集成度全球最高,該款芯片單片集成了CMOS PA,射頻收發,電源管理,基帶,微處理器等,是全球唯一集成射頻PA的NB-IoT芯片,大幅降低了模塊的成本以及開發復雜度。同時提供了非常小的體積,對于可穿戴等應用尤其有幫助。其次,該款芯片實現了超低功耗:支持深度睡眠、普通睡眠、待機、低功耗工作等不同功耗模式,其中深度睡眠狀態(PSM)和接收機狀態下電流均為商用主流產品的1/3。

另外,該款芯片具有很強的靈活性,其采用軟件定義無線電(SDR)架構,可以靈活支持優化物理層接收機算法,能夠滿足標準升級以及碎片化的物聯網專網通訊需求。此外,該芯片還集成了多種外設接口,如UART、I2C、SPI、uSim和GPIO等。

目前,全球物聯網產業鏈正加速發展,“連接”數量將規?;l增長。預計未來5年將構建193.1億網絡終端,帶來連接、應用、數據多重價值。與此同時,中國將成為最大市場,預計2022年中國將成為全球最大的物聯網連接市場,終端總數將達到44.8億個,其中LPWA達11.3億個。預計2022年中國市場規模將超過150億元,而NB-IoT在應用中的成本和功耗優勢明顯。

對物聯網應用而言,低功耗比以往任何時刻都更加重要。原因很多,舉一個簡單實例,在人跡罕至之處(如下水道)安裝某些計量或環境監測設備,如果能持久保持正常工作狀態,將節約巨大的運維成本。同時,考慮到海量需求,物聯網的成本也非常關鍵,降低成本的關鍵是如何實現高度集成,這方面的挑戰與機遇并存,這些難題也給通訊技術帶來了創新的機遇。芯翼則把握住了這個機遇,即將發布第一款單片集成CMOS PA的超低功耗NB-IoT芯片,它引領了全球高集成度和超低功耗NB芯片的發展潮流,據悉該芯片今年年底商用。

為何芯翼解決了NB-IoT集成PA難題?這是因為芯翼創始人肖建宏博士和其團隊有豐富的射頻設計經驗,肖建宏博士2001年從北京大學微電子專業本科畢業并赴美留學, 2007年從Texas A&M University取得電子工程博士學位。肖博士在美國博通(Broadcom)任職期間,是為數不多的年輕一代高級首席科學家(Senior Principal Scientist),他在Broadcom領導開發各種寬帶射頻收發通訊系統,應用于衛星通訊、有線電視機頂盒等產品,產品累計銷售過十億美元。并取得了多項重大技術突破,包括世界最低功耗的電視調頻頭, 高速高性能數模轉換器 (9千兆 13比特 ), 高性能鎖相環,全球第一款基于高速DAC的CMTS發射機等。 

肖博士吸引了一批來自美國Broadcom、Qualcomm、Maxlinear以及國內華為、展訊等具有世界領先芯片研發能力的科學家,深刻理解SoC設計所涉及的多個技術領域,他們行業平均工作年限超過10年。公司現階段側重于低功耗廣域通訊應用的NB-IoT芯片研發,可廣泛應用于智慧城市、智慧家居、工業互聯網、資產追蹤、可穿戴等領域。芯翼的發展目標是成為以通訊技術為核心的物聯網終端SoC世界級廠商。



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