Nordic nRF54H20: переосмысление ультранизкого энергопотребления и не только

Компания Nordic Semiconductor продолжает укреплять свои позиции мирового лидера в области беспроводной связи, выходя далеко за рамки решений с ультранизким энергопотреблением. С миссией упрощать жизнь с помощью подключённых технологий, компания неустанно разрабатывает инновации и сотрудничает с ведущими производителями электроники, чтобы удовлетворить как текущие, так и будущие рыночные потребности, занимая ключевые позиции в системах беспроводной связи нового поколения.

Расширение за пределы энергоэффективности

"Ультранизкое энергопотребление всегда было частью ДНК Nordic с момента её основания более 40 лет назад", — говорит Бьорн Оге "Боб" Брандаль, вице-президент по продажам и маркетингу в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Однако возможности компании выходят далеко за пределы этого ключевого направления. Сочетая высокую производительность, вычислительные возможности и конкурентоспособные цены, Nordic предлагает решения, которые не только лидируют в области энергоэффективности, но и обеспечивают оптимизацию всей системы.

Nordic предоставляет программные инструменты, которые дают инженерам и разработчикам возможность ускорить вывод продуктов на рынок. Благодаря своей комплексной платформе компания поддерживает весь процесс разработки — от управления батареями до интеграции антенн и облачных технологий. Брандаль отмечает, что такой целостный подход обеспечивает клиентам полную прозрачность и контроль над каждым компонентом, что приводит к упрощённым, более эффективным проектам и снижению общей стоимости владения.

Экосистема разработки Nordic, основанная на nRF Connect SDK, поддерживает все продукты компании, предоставляя единую платформу, которая позволяет легко переходить между технологиями и ускорять инновационные циклы. Этот подход нашёл своё отражение в последнем передовом продукте компании — системе-на-кристалле (SoC) nRF54H20, которая недавно была удостоена награды "Лучший радиочастотный/беспроводной ИС года" на премии EE Awards Asia 2024.

nRF54H20: Технологический прорыв

nRF54H20 — это первая система-на-кристалле в новой серии nRF54, которая сочетает ультранизкое энергопотребление с передовой производительностью, непревзойдённой безопасностью и ведущим в отрасли многопротокольным радиомодулем. Компактная и энергоэффективная, она предоставляет разработчикам возможности для создания IoT-продуктов, которые ранее были недостижимы. "nRF54H20 — это не просто ещё один чип, а компактное универсальное решение", — утверждает Брандаль.

Основные характеристики SoC включают:

• Продвинутая вычислительная мощность: SoC включает несколько процессоров Arm Cortex-M33 и сопроцессоры RISC-V, оптимизированные для конкретных задач. С тактовой частотой до 320 МГц и производительностью, вдвое превышающей nRF5340, устройство поддерживает сложные приложения, такие как машинное обучение (ML) на периферии. Память объёмом 2 МБ (энергонезависимая) и 1 МБ ОЗУ минимизируют энергопотребление по сравнению с внешними решениями.
• Исключительный многопротокольный радиомодуль: Устанавливая новый стандарт, nRF54H20 демонстрирует чувствительность приёма на уровне -100 дБм для Bluetooth LE на скорости 1 Мбит/с (первая в отрасли). Для протоколов 802.15.4 этот показатель достигает -104 дБм. С передаточной мощностью до 10 дБм SoC поддерживает Bluetooth LE, LE Audio, Bluetooth Mesh, Thread, Matter и другие современные протоколы.
• Передовая безопасность: Включает Secure Boot, обновления прошивки с защитой, датчики вскрытия и криптографические ускорители, защищённые от атак по сторонним каналам, что обеспечивает надёжную защиту критически важных приложений.
• Широкий набор интерфейсов: SoC предлагает высокоскоростной USB (480 Мбит/с), два интерфейса I3C, контроллер CAN FD, 14-битный АЦП и множество других цифровых и аналоговых опций.

С показателем ULPMark-CoreMark 170 (режим эффективности) и 1290 CoreMark (режим производительности) SoC обеспечивает баланс между энергоэффективностью и производительностью. Низкий ток приёма в 2 мА при напряжении 3 В дополнительно улучшает энергосбережение, что идеально для носимых устройств и других приложений с высокой активностью приёма.

Уменьшение размеров и максимизация эффективности

nRF54H20 снижает сложность разработки, интегрируя множество функций, которые обычно распределены между несколькими компонентами, в единую SoC. Компактный размер устраняет необходимость в отдельном процессоре приложений, внешней памяти и беспроводной системе-на-кристалле, что приводит к уменьшению размеров устройств и снижению затрат. Повышенная энергоэффективность позволяет использовать меньшие батареи, оптимизируя пространство и стоимость для IoT-дизайнов.

Уже используемый в модулях Bluetooth 5.4 LE с ультранизким энергопотреблением, nRF54H20 подходит для различных приложений — от потребительской электроники до промышленных решений. "Этот SoC позволяет производителям модулей предлагать пользователям передовые продукты", — добавляет Брандаль, отмечая, что с ростом внедрения ожидается появление новых приложений и примеров использования.

Стратегические инновации для будущего роста

Компания Nordic готовится к будущему, внедряя продукты на базе революционной платформы с использованием 22-нм технологического процесса, начиная с серии nRF54. Этот шаг позволяет достичь новых уровней эффективности и производительности, обеспечивая более компактные и мощные решения.

Для повышения адаптивности и скорости реагирования на изменения рынка Nordic провела реорганизацию своих бизнес-единиц, разделив их на направления Short Range, Long Range, Wi-Fi и Power Management. Такой подход усиливает гибкость компании, позволяя разрабатывать инновационные продукты, которые не только соответствуют ожиданиям клиентов, но и превосходят их.

Особое внимание Nordic уделяет развитию сотового IoT, видя в этом направлении огромный потенциал. Серия nRF91 является ярким примером современных решений, которые сочетают низкое энергопотребление, высокую производительность и интегрированный дизайн. Эти устройства идеально подходят для таких приложений, как отслеживание активов, учёт ресурсов и умное сельское хозяйство, где важны надёжность и долговечность.

Благодаря прогрессу в технологиях энергосбережения и аккумуляторов срок службы таких устройств увеличивается, делая их особенно эффективными для использования в удалённых и сложных условиях. Nordic продолжает демонстрировать лидерство в индустрии, формируя будущее IoT с акцентом на инновации и устойчивость.

ИИ и машинное обучение: стимул для IoT

Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (ML) постепенно интегрируются в технологии Интернета вещей (IoT), становясь их неотъемлемой частью. Внедрение этих технологий на периферийных устройствах открывает новые горизонты для локальной обработки данных, позволяя устройствам выполнять аналитические задачи прямо на месте. Это приводит к созданию более умных, автономных и эффективных решений, которые минимизируют зависимость от облачных вычислений и снижают задержки.

Компания Nordic активно инвестирует в развитие этого направления, уделяя особое внимание созданию передовых периферийных устройств, способных реализовать возможности ИИ и ML на локальном уровне. Эти разработки находят применение в таких ключевых областях, как промышленная автоматизация и отслеживание активов, где точность и скорость принятия решений играют решающую роль. Стремление Nordic к инновациям укрепляет её позиции лидера в области IoT, формируя будущее интеллектуальных технологий и их практического применения.

Принятие цифровой трансформации

Несмотря на то что многие отрасли всё ещё находятся в процессе адаптации к цифровой трансформации, компания Nordic успешно занимает ключевую позицию, способствуя ускорению этого перехода. Её решения упрощают операции, внедряя передовые технологии подключения, что позволяет бизнесу модернизировать процессы и использовать потенциал подключённых устройств. Постоянная ориентация на инновации помогает Nordic оставаться в авангарде цифровой эволюции, предлагая рынку актуальные и востребованные технологии.

Недавно выпущенный nRF54H20 и ожидаемые новые продукты подтверждают приверженность компании к разработке передовых решений. Эти продукты демонстрируют высокую гибкость и комплексность, сочетая инновационный подход с ультранизким энергопотреблением, что делает их незаменимыми для современных задач беспроводной связи. Nordic уверенно укрепляет своё лидерство, обеспечивая устойчивые позиции в индустрии на долгие годы и задавая направление для будущего развития беспроводных технологий.