AR8030芯片是全球首款150M-7GHz全频段无线SoC。在为专用无线宽带应用提供低功耗、高性能的物理链路的同时,内置 MCU 可让用户自行开发符合其应用场景的上层通信协议栈,实现对不同的应用场景的定制和优化。

如今,物联网应用无处不在。在传输大数据量的应用上,需要通过宽带通信协议进行,主要采用的包括Wi-Fi、4G/5G等公有协议,以及部分私有协议。

虽然4G/5G/Wi-Fi的应用非常广泛,但也存在一些普遍的问题。以 Wi-Fi为例,虽然这几年其速率提升非常多,但传输距离并没有太大提升,另外Wi-Fi信号在断开后的自动重连存在可靠性问题。4G/5G存在于很多行业应用中,如无线安防等户外应用场景,其速率虽然非常高,但在实际应用中由于一些地区覆盖率的问题,导致效果并不好,很多时候单纯靠4G/5G并不能解决“可靠连接”的问题。

“这个时候就需要一些私有协议,来作为Wi-Fi和4G/5G的有效补充。” 11月30日,在由中国RISC-V产业联盟和芯原微电子主办的第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛上,酷芯微电子有限公司CTO 沈泊表示,酷芯微电子从2012年就开始做私有无线通信协议芯片,第一个落地案例是大疆无人机。

据悉,从2012年开始大疆使用的无人机图象传输方案,主要也是采用酷芯微电子开发的协议和芯片。经过多年的技术迭代,酷芯微推出了第三代无线通信协议芯片AR8030。

酷芯微电子有限公司CTO 沈泊

据介绍,AR8030芯片是全球首款150M-7GHz全频段无线SoC。在为专用无线宽带应用提供低功耗、高性能的物理链路的同时,内置 MCU 可让用户自行开发符合其应用场景的上层通信协议栈,实现对不同的应用场景的定制和优化。

AR8030 集成的 32bit RISC-V MCU 可以实时实现上层通信协议栈,最大限度地发挥基带和射频的性能。MCU工作的最大工作频率为 400MHz。支持主流的SDIO/USB/百兆以太网接口,用来传输图像视频或者控制数据。

AR8030还支持低功耗工作模式。支持基带唤醒 MCU 功能,目标唤醒时间可配,并且在基带收到可靠数据后唤醒 MCU。

沈泊表示,公司目前开发的产品还是以Arm架构居多,但经过一些技术评估后,在AR8030中第一次采用了平头哥的RISC-V IP。这也是酷芯微跟平头哥的第一次合作。

此外,为了打入全球市场,酷芯微电子在AR8030覆盖了主流的通用ISM频段,基带和射频电路都集成在芯片内,单芯片最大可支持1个AP对应8个用户的数据传输,并且可以在 Sub 1G、2.4G、5.8G/6~7G三个频段之间实时切换。

“这颗芯片主要是要解决连接可靠性的问题,需要保证在任何场景下都能帮助用户建立起可靠、互联互通的网络。”沈泊表示,大部分时候物联网通信都面临带宽不足的问题,AR8030希望能够实现自适应、有组网能力、能够建立起宽带的大范围私有通信网络,最高的速率能够达到几百兆bps。在定位上,酷芯微的私有通信协议也不是用来取代Wi-Fi或4G/5G的,而是作为Wi-Fi和4G/5G的补充。

AR8030预计将在明年一季度推出,由于覆盖频段包括从150M-7GHz,所以无论针对任何行业或国家地区的应用,都可以找到合适的频段做相应的产品开发。

咱们这个芯片是支持双天线的,系统灵敏度比较高、传输速率可以达到200Mbps以上,可以提供充足的带宽。为了能够让客户更好的开发产品,咱们的信号物理带宽也是比较灵活,从1.25M-40MHz。集成E907RISC-V MCU,主频400MHz,支持多种低功耗模式,能够满足电池供电这样的一些应用场景。具有灵活的组网模式。

 

AR8030芯片架构。这个芯片除了基础的CPU和无线以外,还集成了安全的一些引擎,能够满足客户对于“安全性”的一些需求。从外设这一块来看,我们也是做的非常丰富。支持以太网连接、UBS、SDIO连接都支持,这样对于用户开发各种各样的,比如:智能家居、无线安防、机器人等都可以找到合适的接口开发自己的产品。组网方案上,也是支持点对点、星型以及Mesh等灵活组网方案。

谈到AR8030芯片目前的目标市场,沈泊表示主要包括以下几类:

(1)传统无人机客户。由于这一代的芯片整体性能有了进一步的提升,无线图象传输距离比上一代提升50%左右,开发无人机可以达到更远的操控距离。

(2)专业安防。无线安防领域做布线非常麻烦,厂商希望有一个可靠的无线连接方式取代有线,这是刚需,也是AR8030比较重要的目标市场。

(3)智慧家居。

(4)智能工厂。智能工厂的摄象头、传感器需要非常稳定的连接组网能力。

沈泊展示了一个AR8030芯片用于无线IPC的典型案例。这类应用往往需要一个IPC室外端。外加一个接受的室内机,组成完整的系统搭配。“AR8030的主要特点是传输距离能够达到Wi-Fi的2-4倍以上,抗干扰好10倍。典型场景下,我们可以把连接失败的概率降低95%以上。以前连不上的场景,我们都能够建立起可靠的连接。”

据介绍,在典型的IoT应用当中,AR8030方案的视频传输距离最远可达到3公里以上,1080P视频传输的延迟可以控制在20毫秒以内,满足很多实时性应用的需求。总结AR8030的特点,就是宽频带,能够适应全球的市场应用;高性能,满足可靠连接;低功耗,延长电池寿命。

最后沈泊表示,酷芯不仅做无线连接芯片,还在做智能AI芯片的研发。几大核心技术包括智能感知、智能计算和智能传输。AR8030属于传输产品线部分,这条产品线已经有一系列芯片和相对较成熟的模组方案,广泛应用于无人机、机器人、影视等行业。AR8030的面世有望更进一步拓展到新领域。

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