Jak vznikl referenční design s obvody EM9201 a EM6819 pro bezdrátové sítě?
V době, kdy ČVUT otevírala svoji novou laboratoř v Praze, jsme oslovili zástupce univerzity s návrhem, zda by se na podobném projektu nechtěli podílet. Referenční design tedy vznikl jako projekt technologického centra ČVUT, který vytvořili studenti a odborní pracovníci školy.
Jak referenční design svými parametry využívá možnosti použitých obvodů?
Z pohledu využití parametrů je návrh kompromisem mezi požadovaným přenosem dat z centrálního do jednoho až šesti externích NODů, dosahem a životností baterie, ze které je napájen. V tomto jsme tým ČVUT ani jejich návrh nijak nelimitovali. V některých věcech je referenční návrh ale opravdu velmi dobrý. Například power management a použitý DC/DC měnič skvěle podporují potřebné periferie a senzory. Dobře zpracovaný je také celý návrh vzhledem minimalizaci součástek okolo čipů. Výjimečná je radiová část s unikátním zpracováním RF antény na desce. Anténu spočítali, navrhli a proměřili v laboratořích ČVUT a díky tomu má aplikace dosah kolem 100m ve volném terénu. Konvenční řešení miniaturních antén pro pásmo 2,45 GHz přitom umožňuje dosah v řádu pouhých jednotek či desítek metrů.
A co parametry samotných obvodů?
V porovnání s podobnými obvody na trhu jsme dosáhli jedinečné variability. Konstruktér může při využití našich obvodů jednoduše měnit hodnoty rychlosti datového přenosu a měnit dosah a tedy i výslednou spotřebu energie celého systému. Tím se hodně blížíme tomu, aby aplikační firmy mohly s jedním řešením obsloužit široké spektrum aplikací dálkového sběru dat z měřících bodů, senzorů, lékařských přístrojů nebo dnes velmi populárních fitness asistentů.
Myšlenka více různých aplikací na stejném čipsetu vypadá velmi zajímavě...
Rozhodně ano, zvládnutí a oživení jakýchkoli komunikačních periferií, a tím více v bezdrátové komunikaci je běh na dlouhou trať. Když tento krok vývojáři a konstruktéři aplikací zvládnou, nemusí u dalších aplikací hledat jinou platformu ani čipy jiného výrobce, prostě z řady procesorů vyberou ty, které parametry, například pamětí, vyhovují jejich aplikaci a mohou navázat na to, co mají vyzkoušené. Tento model se využívá všude ve světě a je to jedna z mála cest, jak skutečně snížit vývojové náklady a potřebný čas na minimum. Této myšlence je podřízen také referenční design, ze kterého je možné rychle využít hardware a zároveň ve stejnou chvíli pracovat na aplikačním softwaru.
Jak je to s dostupností podpory pro aplikační firmy?
V tomto případě se podpory rozhodně nebojíme. Použité obvody byly kompletně vyvíjeny u nás a naši návrháři jejich struktury detailně znají do posledního tranzistoru, takže jejich chování neposuzují podle datasheetu, ale přesně vědí, co se uvnitř děje.
Jaká je budoucnost RF technologií u vás a v EM Microelectronic?
Obvody 9201 pro přenos v pásmu 2,4GHz stojí na začátku celé řady obvodů, které postupně připravujeme. V tuto chvíli napovím jen tolik, že řada poroste směrem k řešení systém-on-chip, kdy bude hardware, potřebný k vytvoření aplikace minimalizován. Tím samozřejmě opět snížíme spotřebu energie, zvýšíme spolehlivost a zkrátíme čas vývoje, který je pro naše zákazníky ve všech sektorech velmi důležitý.
Na co se soustřeďuje vývoj ve firmě ASICentrum?
Ve firmě se vyvíjejí zejména integrované obvody, které jsou potom vyráběny mateřskou firmou ve Švýcarsku.
Co je specialitou vaší firmy?
Jednoznačnou specialitou a doslova prioritou je podřízení vývoje co nejnižší spotřebě obvodů a minimalizace pracovních napětí. ASICentrum je čistě vývojové centrum a vzhledem k tomu, že navrhujeme vnitřní struktury obvodů, nejsme nijak limitováni dostupností čehokoli na trhu. Bez nadsázky vytváříme budoucnost elektroniky v mnoha odvětvích.
Low power je dnes ale obecným trendem, co je na tom výjimečného?
To máte pravdu. Jenže naprostá většina vývojářů považuje low power a low voltage za úplně něco jiného než my. V našem pojetí návrhu se jedná o napájecí napětí čipů 0,8V a méně, a jejich spotřebu ve stand-by módu pod 300nA.
Tím, že spolu s naší mateřskou společností EM Microelectronic patříme do skupiny Swatch Group, známé zejména hodinkami, pohybujeme se s napájením u mnoha obvodů v mezích možností hodinkových baterií, které mají udržet v chodu náš obvod i hodinkový stroj v řádech 3, 5 nebo i 7 let. Zde heslo low power, low voltage přestává být imaginárním pojmem. Naše obvody musí šlapat jako hodinky.
O tom, že to děláme dobře svědčí i fakt, že naši vývojáři jsou členy řady mezinárodních standardizačních komisí, jak je tomu i v případě Bluetooth Low Energy (BLE nebo-li Bluetooth ver.4).
Děkujeme za vaše odpovědi.
Související články:
Perfektní obvody pro aplikace s nízkou spotřebou
Bezdrátová aplikace s minimální spotřebou