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全新低功耗ARM架构芯片 智能硬件的福音

2015-04-05 00:45
华静一
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  试图与“物联网”攀上关系的事物已经浩如烟海。但是,现在出现了一种全新的极低功耗技术,其可以为全新品类的传感器和可穿戴设备带来计算与联网能力,尤其适合那些一次性设备,这是因为,该技术的续航时间可达10年以上。

  艾特梅尔是美国加州圣何塞的微控制器厂商。近日,该公司展示了一种全新的产品,这款基于ARM架构的微控制器具备极低功耗,可望极大地延长小型低功耗设备的续航时间。该产品属于全新的SAM L21 32位ARM处理器系列,其处于活动状态时,每兆赫处理速度所需功耗小于35微安,而在深度睡眠模式下,其功耗更是降至200毫微安以下。

  该芯片功耗如此之低,以至于仅靠捕获来自身体的能量即可为其供电。而在今年早些时候举办的CES上,艾特梅尔低功耗产品市场经理安德里亚斯·依兰(Andreas Eieland)就曾对此进行过演示。

  依据依兰的说法,大部分现存的低功耗微控制器单元每兆赫工作速率下所需功耗介于120至160微安之间。而根据嵌入式微处理器基准联盟(EEMBC)制定的ULPbench极低功耗基准进行测试的结果表明,L21是目前功耗最低的微处理器,其分值为185,较最接近的竞争对手产品(意法半导体的STM32L4)高出50%。

  “我们为L21预置了5种不同模式,可以关闭更多未使用模块。其中的一种在CPU核心休眠的情形下仍然允许外设间相互通讯,” 依兰说道。

  L21微处理器单元使用了一颗42 MHz的Cortex M0+ CPU内核——最小的32位ARM处理器。其具备256k闪存、32k静态RAM以及最多8k低功耗静态RAM,足以使得深度休眠模式下的CPU消耗最少的功率。该产品甚至配备了一颗后备电池,以防主电池电量耗尽。

  处理器显然不具备运行类似Ubuntu桌面这样的能力,但其拥有足够的计算能力和内存来运行实时操作系统,可以处理多个程序、物理接口以及来自USB设备或外部存储器的流媒体。当然,其也能够在操作洗碗机完成洗碗任务后向你发送推文。

  目前,已有部分外设完成更新,能够支持L21多重功耗管理系统。这些外设包括了触控界面控制器(按钮、滑动条、滚轮以及触控敏感界面)、AES加密模块、真随机数产生器(TRNG)以及为一般电路板上串口通信插脚准备的4个可配置定制逻辑输入输出单元。特别是AES以及TRNG可以为基于硬件的虚拟专网认证与加密设备提供支持。

  配合该产品的推出,艾特梅尔同时推出了SAML21 Xplained Pro(XPRO)评估板,开发人员可以通过XPRO快速完成产品原型设计。XPRO评估板提供板上调试及能耗使用情况记录,同时还提供免费的Atmel Studio集成开发环境来帮助开发人员利用这些功能。公司尚未公布产品的售价。

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