編者按：物聯(lián)網(wǎng)大潮下每家半導(dǎo)體公司都在講述著自己的故事，正處在快速發(fā)展中的SiliconLabs公司正在以其多元化的混合信號(hào)集成電路構(gòu)建著產(chǎn)品面向物聯(lián)網(wǎng)的解決方案。進(jìn)入2015年第一季，Silicon Labs公司發(fā)布了一系列針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)與新產(chǎn)品，這套組合拳也將為該公司帶來(lái)可觀的業(yè)務(wù)發(fā)展。

　　物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造巨大市場(chǎng)需求

　　談到物聯(lián)網(wǎng)給半導(dǎo)體廠商帶來(lái)的機(jī)遇時(shí)，Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無(wú)線產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Daniel Cooley先生顯得異常興奮。

Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無(wú)線產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Daniel Cooley先生

　　Daniel Cooley表示，按照IHS的最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在過(guò)去的2014 年總計(jì)有197 億件可連接設(shè)備，分布于工業(yè)、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通信、醫(yī)療和汽車領(lǐng)域，而到了2015年這一數(shù)字將增加5倍，達(dá)到955億件。其中，工業(yè)領(lǐng)域的可連接設(shè)備增加最快，將占據(jù)所有可連接設(shè)備的半壁江山，其次將是消費(fèi)電子和汽車領(lǐng)域。

　　Daniel Cooley認(rèn)為，在所有可連接設(shè)備當(dāng)中，處理、連接和傳感是三個(gè)必不可少的組成部分，因此只有在這三個(gè)環(huán)節(jié)擁有較強(qiáng)研發(fā)實(shí)力和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模型的半導(dǎo)體企業(yè)，才會(huì)在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中勝出。

　　Daniel Cooley表示，Silicon Labs公司成立于1996年，目前已經(jīng)發(fā)展成為營(yíng)業(yè)額達(dá)6.2億美元的全球性的混合信號(hào)半導(dǎo)體公司，物聯(lián)網(wǎng)巨大的市場(chǎng)機(jī)遇將再次賜予該公司快速發(fā)展的歷史機(jī)遇。

　　展望2015年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，Daniel Cooley認(rèn)為業(yè)界將會(huì)持續(xù)在低功耗和有效連接方向努力，更低功耗的無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)將占據(jù)主流，而更多的滿足物聯(lián)網(wǎng)需求的SoC將大量出現(xiàn)。

　　推動(dòng)低功耗ARM mbed設(shè)備平臺(tái)

　　聯(lián)合ARM公司共同定義和發(fā)布用于ARM? mbed?平臺(tái)的第一個(gè)電源管理應(yīng)用編程接口（API），這是Silicon Labs公司的一個(gè)重大舉措，對(duì)于mbed論壇成員來(lái)說(shuō)也是一個(gè)重大利好消息，因?yàn)槔眠@個(gè)API可以優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能耗。

　　Daniel Cooley表示，mbed平臺(tái)添加電源管理API，將為基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案帶來(lái)更佳的能源效率，進(jìn)一步優(yōu)化超低功耗、電池供電型可連接設(shè)備。新的API將幫助mbed論壇中的十多萬(wàn)名注冊(cè)會(huì)員能夠去優(yōu)化其具備mbed功能的、基于ARM Cortex?-M架構(gòu)的設(shè)計(jì)，從而得到最佳的能源效率和更長(zhǎng)的電池使用壽命。

　　除了使開(kāi)發(fā)人員能夠管理處理器和外設(shè)的狀態(tài)，mbed電源管理API在設(shè)計(jì)時(shí)還考慮到了真實(shí)環(huán)境中的低能量應(yīng)用。在Silicon Labs EFM32? Gecko微控制器（MCU）上，API所展現(xiàn)的一個(gè)新特性是能夠基于使用中的MCU外設(shè)自動(dòng)決定并實(shí)現(xiàn)最佳的休眠模式，這極大的降低了系統(tǒng)級(jí)能耗。低能耗優(yōu)化能夠通過(guò)在后臺(tái)運(yùn)行I/O操作而實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)在MCU內(nèi)核處于休眠模式或者處理其他任務(wù)期間繼續(xù)I/O操作而實(shí)現(xiàn)。

　　通過(guò)最佳休眠模式的自動(dòng)選擇，同時(shí)結(jié)合低能耗的自主型MCU外設(shè)，使得開(kāi)發(fā)人員僅需很少的工作量就能在他們的IoT應(yīng)用設(shè)計(jì)中顯著降低能耗。以一個(gè)常見(jiàn)的IoT設(shè)備使用案例為例，一個(gè)在記憶型LCD上每秒更新一次時(shí)鐘顯示的應(yīng)用能耗分析中，電流消耗可從1.03mA降低到0.100mA。

　　讓8位微控制器重?fù)Q新生

　　一直以來(lái)，業(yè)界總有人認(rèn)為8位微控制器將會(huì)被徹底取代，理由是控制需求復(fù)雜度的日益增加，然而Daniel Cooley認(rèn)為8位微控制器會(huì)在物聯(lián)網(wǎng)世界里找到新的生存方式。

　　為此，隨著Silicon Labs公司推出新一代8位MCU系列產(chǎn)品--EFM8系列，表明8位微控制器再次重?fù)Q新生。

　　Daniel Cooley表示，該8位系列微控制器產(chǎn)品旨在滿足當(dāng)今超低功耗、小尺寸的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，新型EFM8 MCU系列產(chǎn)品包括三種類型高集成度、外設(shè)豐富的MCU，這些MCU特別針對(duì)高性價(jià)比、超低功耗電容式觸摸控制和精簡(jiǎn)USB連接而進(jìn)行了優(yōu)化。EFM8 MCU為嵌入式開(kāi)發(fā)人員所能想到的所有8位應(yīng)用提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的簡(jiǎn)便性、能效、性能和成本節(jié)省的綜合優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用涵蓋家居和樓宇自動(dòng)化、可穿戴、消費(fèi)類電子、玩具、電機(jī)控制和工業(yè)IoT等。

　　主流無(wú)線連接解決方案

　　針對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中規(guī)模最大、增長(zhǎng)最快的低功耗無(wú)線連接所帶來(lái)的機(jī)遇，Silicon Labs推出了Bluetooth　Smart解決方案。新的Blue Gecko解決方案包括超低功耗無(wú)線片上系統(tǒng)（SoC）芯片、嵌入式模塊、Bluegiga軟件開(kāi)發(fā)工具包（SDK）和Bluetooth Smart軟件協(xié)議棧。Blue Gecko無(wú)線SoC和模塊能夠幫助開(kāi)發(fā)人員簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間，非常適用于家居互聯(lián)、健康和健身、可穿戴設(shè)備、汽車、消費(fèi)類電子、音頻和工業(yè)自動(dòng)化等市場(chǎng)領(lǐng)域的各類應(yīng)用。

　　據(jù)Daniel Cooley介紹，Blue Gecko SoC基于ARM? Cortex?-M3和M4內(nèi)核，并提供128-256kB的閃存容量和16-32kB的RAM容量。該SoC集成了一系列低能耗外設(shè)以及用于自主外設(shè)操作的Silicon Labs外設(shè)反射系統(tǒng)（PRS）。Blue Gecko SoC系列產(chǎn)品也發(fā)布了增加閃存和RAM存儲(chǔ)容量以及采用其他封裝選擇的產(chǎn)品路線圖，以滿足未來(lái)應(yīng)用需求。

　　另外，Silicon Labs公司還推出了新型的EZR32無(wú)線MCU，具有最佳的能效和sub-GHz RF性能，可滿足所有應(yīng)用對(duì)于更長(zhǎng)電池使用壽命、增加無(wú)線傳輸距離、小外形尺寸和靈活性的需求，并且在單芯片中支持專有協(xié)議，也支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線協(xié)議。

　　通過(guò)整合EFM32? MCU內(nèi)核和EZRadio/EZRadioPRO sub-GHz收發(fā)器，EZR32無(wú)線MCU為開(kāi)發(fā)人員提供了比一般傳統(tǒng)基于分立MCU和RF芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)更顯著的優(yōu)勢(shì)。無(wú)縫“MCU+RF”集成使得開(kāi)發(fā)人員擺脫了在MCU和無(wú)線電之間互連而帶來(lái)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，從而使設(shè)計(jì)過(guò)程更容易，電路板設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)化，信號(hào)干擾更小。開(kāi)發(fā)人員能夠更有把握的啟動(dòng)他們的無(wú)線設(shè)計(jì)，因?yàn)樗麄兊玫降氖墙?jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的單芯片無(wú)線MCU解決方案，還有助于減少器件數(shù)量和板面積，在空間受限型應(yīng)用中尤為有利。

　　Daniel Cooley表示，EZR32系列產(chǎn)品具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的超低功耗、高性能sub-GHz連接性。無(wú)線MCU提供覆蓋所有地理區(qū)域的寬廣頻帶、可獲得更長(zhǎng)傳輸距離的+20dBm輸出功率，以及業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的接收靈敏度、選擇性和抗干擾性。EZRadio和EZRadioPRO收發(fā)器低待機(jī)功耗、低發(fā)射和接收功耗與EFM32 MCU的超低功耗操作模式以及快速喚醒時(shí)間相結(jié)合，從而使它成為電池供電型無(wú)線應(yīng)用的理想解決方案，而且沒(méi)有任何的RF性能損失。多協(xié)議EZR32芯片支持基于IEEE 802.15.4/4g、Wireless M-Bus、Wi-SUN和各類專有無(wú)線協(xié)議的無(wú)線應(yīng)用。

　　首款集成MCU/無(wú)線的開(kāi)發(fā)環(huán)境

　　物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的嵌入式開(kāi)發(fā)變得越來(lái)越復(fù)雜困難，特別是在開(kāi)發(fā)超低功耗、無(wú)線使能的連接設(shè)備時(shí)。不連貫的工具鏈也增加了嵌入式開(kāi)發(fā)人員的培訓(xùn)和管理成本，尤其是需要MCU、無(wú)線和傳感器等器件的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。

　　為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，Silicon Labs公司推出了新一代Simplicity Studio，這是業(yè)內(nèi)首款集成MCU/無(wú)線的開(kāi)發(fā)環(huán)境，能夠支持各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用同時(shí)進(jìn)行MCU和RF設(shè)計(jì)。最新發(fā)布的軟件延續(xù)了原來(lái)Simplicity Studio平臺(tái)的最佳功能特性，并且增加支持Silicon Labs新型8位EFM8 MCU系列、EZR32 sub-GHz無(wú)線MCU，以及EM35xx Ember ZigBee無(wú)線SoC這個(gè)在802.15.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)中最廣泛采用的2.4GHz連接解決方案。

　　Daniel Cooley表示，Simplicity Studio在統(tǒng)一的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供了一鍵訪問(wèn)產(chǎn)品從概念階段到最終成型過(guò)程中所需的各種資源，因此極大的簡(jiǎn)化了MCU和無(wú)線開(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)IoT應(yīng)用的設(shè)計(jì)過(guò)程。Simplicity Studio包括基于Eclipse的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）、圖形化的配置工具、能耗分析和優(yōu)化工具、網(wǎng)絡(luò)分析工具、演示代碼、軟件示例、文檔、技術(shù)支持和社區(qū)論壇。所有這些集成特性可使物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)者能夠簡(jiǎn)單和高效的進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)。

　　后記：物聯(lián)網(wǎng)給半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了變數(shù)，它要改變的是傳統(tǒng)的市場(chǎng)格局，而像Silicon Labs一樣的創(chuàng)新型公司，將依靠更多的技術(shù)創(chuàng)新成為打破市場(chǎng)壟斷的急先鋒。