MCU功耗仅为竞争对手的十分之一，这家公司怎么做到的？
2020-09-15
14:00:53
来源: 半导体行业观察
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半导体行业观察综合
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Ambiq Micro Inc.是众多资金雄厚的初创公司之一。该公司推出了第四代Apollo处理器产品线。他们表示，这个处理器可以使某些可穿戴，跟踪和保健设备一次充电就可以运行数月。
Apollo4片上系统基于Arm Holdings Ltd.的Cortex M4处理器设计，在低深度睡眠电流模式下可实现3毫安培的功率效率和每兆赫兹10毫瓦的功率效率。微安和微瓦分别是安培和瓦的百万分之一。在这些功率水平下，该芯片仍可支持高达192兆赫兹的时钟速度，2D和2.5D图形加速，以显示高达640X480分辨率的32位彩色显示器以及集成的蓝牙低能耗通信（每2兆比特）第二。
Ambiq声称Apollo4的功耗是行业平均水平的十分之一，是该公司先前处理器产品线效率的两倍。它提供了开箱即用的两到三倍的电源效率，而当原始设备制造商遵循Ambiq提供的参考设计以优化诸如网络和存储之类的功耗功能时，它的效率就更高。Ambiq架构和产品计划副总裁Dan Cermak表示，一家智能手表制造商的电池寿命从三天延长到三周。
成立于2010年的Ambiq处理器现已在超过1亿种设备中使用，从智能手表到家庭健康监视器。Cermak说：“我们在永远在线的应用程序以及那些要求处理器一直运行的应用程序方面特别强大。” 核心应用领域包括语音识别，连续显示和传感器。
Ambiq是数百家初创公司之一，这些初创公司在公司网络边缘追求着巨大的人工智能市场。诸如自动驾驶汽车之类的复杂应用没有将数据传回云进行分析的。正在开发新一代微处理器，它们通过集成无线网络和低功耗针对机器学习和深度学习进行了优化。YoleDéveloppement预计，到2024年，人工智能硬件市场每年将增长37％以上，达到156亿美元。
传感器和其他边缘设备的许多开发人员正在尝试在边缘实现神经网络，以解决诸如融合来自多个传感器的输入或声音检测之类的问题。Cermak说：“例如，在TensorFlow之上开发了非常复杂的算法，它们希望移植到微控制器上。”他指的是最初由Google LLC开发的开源机器学习平台。
Cermak说，COVID-19大流行进一步加剧了对智能设备的需求。新的应用领域包括接触追踪卡，预警可穿戴设备以及生物识别支付和访问设备。
Ambiq Micro是全球领先的物联网芯片设计公司，也是一家专注于研发超低功耗芯片产品的高科技创企，拥有全球最低功耗的SPOT芯片技术。该技术于上世纪被物理学家发现，并在美国密西根大学进行了深入研究，后经六年时间的发展，终于在2010年正式应用到了芯片产品之中。SPOT技术重新定义了超低功率半导体的含义，为芯片建立了新的标准，从而使得功耗做得更低。显然，Ambiq Micro公司已经成为了这一领域里的佼佼者。
第一类是具有最低功耗的微控制单元（MCU）芯片产品。此类产品采用了Cortex-M4核心，含浮点运算，具备Sensor Hub管理能力，内建了一个+/-2°C的温度感测器，同时该产品还具有50个GPIO的64脚4.5 x 4.5mmBGA封装，以及尺寸进一步优化的具有27个GPIO的41脚2.49 x 2.90mmCSP封装。此类低功耗微控制单元芯片产品主要适用于可穿戴装置、行动式装置、感测器Hub、医疗健康装置、仪器仪表等低功耗小体积的应用场景。
第二类是全球最低功耗的时针芯片（RTC）产品。使用此类产品能够简化芯片制造商的电路，使用体积更小、价格更便宜的钮扣电池就能满足运转需要（SR512钮扣电池即可使用30年），而且还省下了复位芯片和带电可擦可程式设计读写储存器（EEPROM）的成本。此类低功耗时针芯片产品除了同样适用于可穿戴装置、行动式装置和仪器仪表之外，也能应用在追踪器和无线射频识别装置等产品上。
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