Silicon Labs低功耗無線MCU完整提供智慧物聯應用開發

Silicon Labs台灣區業務經理江志良。DIGITIMES攝

物聯網(IoT)經過十餘年發展，市場需求從低耗電、小體積、低成本與穩定的連線能力，逐步朝向高安全與高智慧化大舉前進，隨著微控制器(MCU)技術全面升級，Silicon Labs(芯科科技)近年改變營運策略，邁向物聯網導向企業，並看好人工智慧(AI)將全面啟動智慧物聯(AIoT)的應用快速成長。論壇中，Silicon Labs台灣區業務經理江志良，便以「低功耗無線MCU在物聯網節點的應用」為題，介紹Silicon Labs的MCU產品線。

自1997年成立的Silicon Labs，維持對老客戶的承諾，其8位元MCU產品線是市場上少數仍持續投入研發資源的國際MCU品牌，以C8051F00x型號為例，自2000年上市以來已持續供貨21個年頭；現役的EFM8系列8位元MCU自2015上市，2017年正式進軍車用市場，即便2021年疫情肆虐仍開發EFM8BB5x新產品上市，產品充滿歷久彌新的氛圍。

Silicon Lab的8位元MCU具備運作效能速度快、體積小以及內建類比ADC/DAC技術精準導入MCU設計等主要特性，大幅提升市場競爭力。目前EFM8 MCU分為UB、LB、SB三大系列，分別以USB支援、精密類比ADC功能與超低功耗為訴求；而享譽多時的BB系列，因為最新推出的BB5提供5伏特電壓操作，具備抗雜訊能力，特別適合工業用直流馬達控制的廣泛應用；BB5系列MCU，50MHz的時脈速度，提供1.8~5.5V的電壓，低功率消耗，休眠狀態只耗電10uA電力等特性，塑造出簡單易用、效能與成本效益兼具的產品價值，可適用於工業控制的主流應用，縮短客戶端產品Time-To-Market的時間。

2021年因為半導體供應鏈產能緊縮，在供貨上有相當的挑戰，目前透過TSMC的製程擴大供應量能，逐漸以90與40奈米的半導體製程為主，預期在2022年將可望大幅改善供貨的數量與交期，對於使用BB1/2/3系列的客戶，Silicon Lab提供QFN20封裝晶片的相容接腳設計，鼓勵客戶可以升級到BB5系列新產品。江志良舉電動牙刷的應用實例，使用BB5的MCU，具備IO腳位自定義設計，低耗電讓電池續航力可有效增加，為了協助客戶開發應用，特別準備Simplicity Studio 5開發平台，提供Linux、Mac和Windows等作業系統與開發環境，還具備小程式碼範例，方便客戶快速設計。

32位元的MCU以PG22為主，屬於Series 2 Geckos系列，採用ARM Cortex-M33核心，運行頻率為76.8MHz，小型化與省電是產品的標準語言，重點是安全性功能，包括具備硬體加解密技術、信任根及安全加載(Root of Trust and Secure Loader；RTSL)技術的安全啟動(Secure Boot)，還有各種多元週邊，例如16位元ADC、PDM、內建晶體振盪器和溫度感測器。

32位元無線MCU系列以Gecko Series為主，網狀網路的大量使用，對智慧家庭的應用提供簡單、安全與方便擴展性，這些無線晶片以Zigbee、Thread、Z-wave、BT與特殊協定的連接為核心，值得注意的是，CSA聯盟裏的工作小組「CHIP」在2021年5月正式更名為「Matter」，將一統燈具、控制器、空調、恆溫器、門鎖、安防、窗簾、閘道器等產品，預期將在市場上持續發酵，後市可期。