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一家创业公司把NB-IoT芯片价格拉至新低

时间:2018-01-29 作者:Rick Merritt 阅读:
就像是跳着物联网(IoT)的凌波舞必须越来越低一样,一家新创公司日前跳脱“隐藏模式”,将蜂窝网络推向功耗和价格的新低点。

新创公司Riot Micro现正出样一款为最新4G IoT标准量身打造的调制解调器芯片。据称这款RM1000芯片只需用约几毫安(mA)到几微安培(uA)的电流,而且能以远低于业界目标——每模块5美元的价格销售。

全球各地的营运商才刚刚启动各种基于LTE的蜂窝IoT网络。他们的目标在于超越这一波新兴的各种低功耗广域网(LPWAN),如LoRa、Sigfox,以及802.11ah Wi-Fi等等。

Riot Micro的芯片是专为用于处理窄带物联网(NB-IoT)和LTE Cat M1 (或称eMTC)标准而设计的。Riot Micro 首席执行官Peter Wong表示,“这两项标准的调制解调器芯片非常类似,彼此之间也存在许多共同点,但却无法同时执行,一次只能使用其中的一种。”

Riot并非在DSP上以软件建置基频功能,而是将快速傅立叶变换(FFT)和基带滤波器分割成几个物理层区块。另外,它还将LTE协议堆栈精简为物联网规格所需要的基本要素。

该芯片采用台积电(TSMC)的55nm技术制造,透过26MHz ARM M0控制器、嵌入式SRAM和新的PLL,处理NB-IoT和Cat M1。竞争的芯片通常采用执行频率大于100MHz的控制器,以及主要来自外部的最多16MB RAM。
PeterWongRiotMicro
Riot Micro首席执行官Peter Wong展示其评估板(来源:Riot Micro)

低速时钟速率让Riot采用低压差稳压器(LDO)进行电源管理,取代更昂贵的DC/DC转换器,因而无需补偿快速逻辑组件的噪声。

其结果是当基频在处理23dBm传输时,从3.7V的电池中汲取约20mA电流。完整芯片组包括第三方功率放大器(PA)和RFIC的功耗则约100mA。

而在睡眠模式下,该组件的功耗还不到2uA。大部份的芯片处于睡眠模式时,程序代码仍会监看讯号的传呼信道。RioT宣称,该芯片由于不需要加载DSP程序代码,因而在进入和退出睡眠模式时的延迟也较竞争产品更低。

Wong说:“我们认为足以让蜂窝网络的成本低至与蓝牙相提并论,因而有助于推动物联网的部署。”

RM1000评估板采用Skyworks PA以及来自瑞士ACP的RFIC,但也能与Qorvo或其他供应商的芯片搭配使用。

积极寻求芯片整合

目前该新创公司面临着两大挑战。其高度客制的调制解调器意味着它并不支持传统的2G/3G,以及LTE标准——竞争芯片在DSP核心上以软件进行处理。

Riot认为大约在一年前还需要支持2G,但是,Riot营销副总裁Greg Wynans说:“如今这项需求似乎已经消失了。”

现在,营运商更有兴趣利用NB-IoT推向功率和价格的新低点。此外,有些人认为NB-IoT是其关闭2G网络过渡计划的一部份,因为2G网络设计并不支持大规模的IoT节点。

Riot的另一项挑战在于它是一家市场新进者,芯片与软件均尚未经过测试。因此,该新创公司正以基地台与营运商软件测试其芯片,计划今年6月以前量产芯片。

Wong说:“以硬件为中心的途径缺点在于必须正确执行。”他补充说,这款可用芯片已经开发出来四个月了,“我们没有在DSP上更改固件的选择,所以在进入量产前进行了许多模拟。”

包括高通(Qualcomm)和Sequans等竞争对手已开发出M1与NB-IoT芯片,并展开营运商测试了。随着量的增加,他们预计将进一步优化芯片以符合规格要求,而像英特尔(Intel)与高通等巨擘已经在自家公司内部打造所需的PA和RFIC了。
RM1000_BlockDiagram
RM1000的基本方块图

Wong说:“我不知道有没有人会像我们一样做以硬件为中心的设计,但他们可能会使用更低功耗和更低频率的DSP…而其中有些可能没有自己的协议堆栈。”

接下来,Riot打算将PA或RFIC整合到下一代组件中。然而,为这些区块找到独立的IP来源并不容易;到目前为止,Riot尚未建立自己的模拟团队。

Riot Micro自四年前成立以来,已经筹集了近2,000万美元的资金。该公司最初的目标是出售LTE协议堆栈,直到三年前曾经是LSI技术策略专家的Wong加入担任CEO。

他说:“从IP和算法开发中转型并不容易,但我们重新调整成为一家半导体公司。其他还有一些公司则为NB-IoT重新调整LTE调制解调器。”

Wong还聘请了来自Blackberry的LTE协议小组,以及被博通(Broadcom)收购的前Newport Media蓝牙和Wi-Fi芯片专家。

编译:Susan Hong

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

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