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物联网芯片

       这次中兴事件反应出了我国在芯片及其产业链的薄弱环节;毕竟PC时代,我们起步时间太晚。不过在随即到来的物联网(芯片)时代,我们还是有希望实现弯道超车的。物联网芯片作为万物互联的重要部分之一,包含安全芯片、移动支付芯片、通讯射频芯片和身份识别类芯片等芯片产业,预计2020年我国物联网规模将达1.5万亿。
       由于物联网应用特点和场景需求,高效、精简的指令集和低功耗的芯片是更好的选择。因此像过去单一的X86、ARM架构之外,还有MIPS、 SPARC、Alpha、安腾等架构更适用;其中申威、飞腾用于军用领域,市场面积相对窄些。
ARM与RISC-V
       随着智能手机的发展,ARM构架在这几年算是大放异彩,ARM是RISC微处理器的代表作之一,最大的特点在于节能,广泛的在嵌入式系统设计中被使用,甚至很多人心中默认的物联网芯片就是ARM构架。
而RISC-V是一款基于精简指令集的开源指令集架构(ISA),从2010年开始到现在,正在以开源(免费的)优势快速成长。RISC-V没有对特定微架构风格的过度架构,因其开源特点,让它能够支持各种应用的新指令集。同时带来的成本更低,基于RISC-V的芯片企业不断出现,面向物联网、 人工智能、嵌入式等市场开放,表现出极大活力。
       当然RISC-V目前还只是微处理器,对于Unix级应用处理器而言还需要更长的时间去实现应用。就目前市场来看,Intel主宰了数据中心领域, ARM主宰移动领域。而对于即将到来的物联网时代,生态链还处于新兴状态,更低的成本和更自由的设计应用对于RISC-V来说也许会迎来大爆发的机遇。
部分物联网WiFi芯片/模块介绍
博通:BCM4390

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       这是博通发布针对物联网应用的单片WiFi解决方案--BCM4390,这也是博通嵌入式设备互联网无线连接WICED产品组合的一部分。
       BCM4390 SoC符合IEEE 802.11b/g/n标准,在单一芯片集成了PA和LNA|2.4GHZ RF收发器、通用异步收发器(UART)等,在应用处理器中灵活实现了实时操作系统(RTOS)、网络协议栈,为低功耗、高性能、互操作性强的无线连接功能奠定了基础,帮助微控制器嵌入式设备降低功耗、减少成本。BCM4390适用于8和16比特微控制器系统,帮助低功耗、电池供电的设备实现WiFi连接。
高通 :QCA4004
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       这是高通专门为物联网应用推出的基于802.11n的单芯片平台。 QCA4004不但在芯片设计上采用一颗单芯片处理器和内存,无需使用其它MCU产品,还同时纳入了IP堆栈、软件中间件架构AllJoyn以及完整的网络服务,以协助客户以最低的开发成本,将低功耗WiFi功能增加至任何产品。由于采用的是单芯片设计,所以该芯片平台的功耗非常低,而且在2.4G和5G两个频段都可以运行。QCA4004其内置的CPU可以独立实现很多应用。QCA4004可应用于家庭和办公室的各种新设备,包括洗衣机、空调设备、热水器等家电、消费电子产品以及用于家庭照明、安全和自动化系统的传感器及智能插座。
MTK MT7681
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       MT7681是联发科开发的一款高度集成的Wi-Fi的SoC的单芯片,支持IEEE802.11b/g/n单数据流,提供GPIO和PWM智能控制,以及UART,SPI,和设备通信的I2C接口,可轻松为嵌入式设备设计网络服务,整合电源管理单元、低频放大器、射频切换器,所有功能都整合在40针脚的5*5毫米的封装中。非常适合灯泡、门锁、插座等小型设备的应用研发。
乐鑫:ESP8266
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       该芯片核心是一块Diamond Standard 106Micro控制器的高集成度芯片。集成了32位MCU、WiFi射频、基带、MAC、TCP/IP于单颗 SoC 上,实现了板上占用空间最小化。同时ESP8266也只有7个外围器件,大大降低了ESP8266的模组BOM成本,该芯片的 WLAN 拥有领先的电源控制算法,可在省电模式下工作,满足电池和电源设备苛刻的供电要求。也正因为如此,该芯片迎合了智能家居市场的价格要求。
新岸线:NL6621

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       这是一款整合了基带、射频与运算处理三合一单芯片。该芯片不仅可在一颗芯片内同时支持802.11b/g/n,而且芯片内已集成TCP/IP协议栈,以及MAC、PHY、AFE、2.4GHz RF和PA,最大发射功率可达19dBm,并且支持目前市场主流的Wifi Direct、DLNA、Air play等功能,同时还支持丰富的功能接口,可以方便的供客户进行二次定制开发。此单芯片方案可支持显示、声音播放、传感器控制等,可应用于WiFi音响、智能家居、智能玩具、平板电脑等多种智能终端设备。
TI CC3200
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       该芯片是SimpleLink WiFi 系列WIFI平台最具代表性的一款。SimpleLink 自包含解决方案旨在通过最大程度减少以无线方式支持多种应用所需的射频专业知识量来简化无线开发和认证。TI 提供的SimpleLink 解决方案适用于不仅近适用于WIFI,而且还适用于ZigBee、6LoWPAN 和 ANT多种无线技术。该款芯片提供低功耗射频和高级低功耗模式,尤其适用于电池供电式设备的开发。例如可用于工业设备的无线服务通道,为无监视器的非接入式设备提供智能、便利和服务;可采用现有的 WiFi 网络基础设施以实现电池供电式设备的室内资产跟踪;还可给工厂配电板增添WiFi功能以对耗电量和设置等进行控制、监测和分析,实现智能能源控制。
瑞昱:RTL8710 
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       瑞昱RTL8710是一个完整且自成体系的WiFi网络解决方案,能够独立运行,也可以作为从机搭载于其他主机MCU 运行。它内置了一颗主频为主166 MHz,并可兼做应用处理的超低功耗32位微型 CPU。瑞昱RTL8710在负责无线上网接入承担 WiFi 适配器的任务时,可以将其添加到任何基于微控制器的设计中只需通过SPI /SDIO 接口或 I2C/UART 口即可。 强大的片上处理和存储能性,使其可通过 GPIO 口集成传感器及其他应用的特定设备,实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。内置的高速缓冲存储器有利于提升系统性能,并减少内存需求。
南方硅谷:ssv6060

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       该芯片带一个2.4 GHz WLAN CMOS高效功率放大器(PA)及一个内置低噪音放大器(LNA)。其射频前端为单端双向输入和输出。其还包括额外的LDO及DCDC降压转换器,可对数字和模拟电源隔噪。SSV6060P提供多个外围接口,包括SPI_ MASTER, UART_DATA, UART_DEBUG, I2C_MASTER, SPI_DEBUG等。
Marvell MW300
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       在单一芯片上集成MCU、RF收发器、网络/无线协议栈的基础上,该芯片搭配Marvell EZ-Connect 软件平台支持,包括易用的软件开发工具包(SDK)和应用编程接口(API),并提供多层安全保障。MW300 Wi-Fi微控制器支持802.11n Wi-Fi、内置全功能微控制器的单芯片SoC,面向低功耗进行了有针对性的优化,实现了深度低功耗状态,同时降低了正常工作时的功耗,适用于各种基于电池供电的应用场景。
联盛德:W500

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       W500是一颗适用于物联网领域的低功耗、安全多模无线SoC单芯片。W500内置32位 ARM CPU,最高主频160MHz,内置416K Byte RAM空间。符合IEEE802.11b/g/n 国际标准,通过802.11n标准认证。芯片集成802.11n MAC、基带、射频与TCP/IP层网络协议。内置WAPI/WEP/WPA/WPA2安全协处理器,支持11e/WMM-QoS和PS低功耗功能。提供开源SDK开发包,支持客户二次开发。同样也提供高速UART/SDIO/SPI/I2C/ADC/PWM/GPIO 等接口。

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