• 收藏

  • 点赞

  • 评论

  • 微信扫一扫分享

全球首款150M-7GHz全频段通信SoC面世,酷芯联手阿里平头哥开启AIoT新未来

来源:爱集微

#通信芯片#

#平头哥#

#RISC-V#

#酷芯#

2022-11-30

集微网消息,无线传输已成为目前人类主要通讯方式之一,随着无人机、应急指挥、智慧城市、智能家居等领域的快速发展,市场对高带宽、超长距离无线传输的需求也越来越大,不过在实际应用中,往往面临传输距离不足、信号易受干扰、传输速率低、功耗高等痛点,市场亟需更优解决方案来满足不断增长的需求。

11月30日,在“第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上,酷芯微电子带来了全球首款150M-7GHz全频段AIoT SoC芯片——AR8030,其基于酷芯特有的AR-Link技术,实现了同类竞品4倍以上的超远距离传输,并通过自动切换频点等技术,更好解决行业无线传输易受干扰等问题;重要的是,AR8030还是酷芯基于阿里平头哥RISC-V CPU内核推出的首款芯片,在推进芯片国产化道路上,RISC-V生态再添重磅新成员。

全球首款全频段AIoT SoC通信芯片

酷芯自2011年成立起,始终专注于远距离宽带无线通信和边缘智能SoC技术的研发与迭代,在高带宽、远距离、抗干扰、低功耗、低延时领域有着深厚的技术积累,其中,远距离宽带无线通信套片方案已实现三代产品的规模量产,据了解,自2014年以来,全球超50%的高端无人机采用了酷芯的图传方案,另外边缘智能SoC方案也实现两代产品批量出货。

在原有技术基础上,酷芯又进行了全新升级,于11月30日,在“第二届滴水湖中国RISC-V产业论坛”上正式推出全球首款150M-7GHz全频段AIoT SoC芯片——AR8030。

据介绍,酷芯AR8030是一款高集成度通信SoC芯片,集成有国际标准测试协议JTAG接口、静态随机存取存储器SRAM、伪静态随机存储器PSRAM、闪存Flash、只读存储器ROM等核心模块;兼容AES、RSA、HASH、TRNG等安全协议;外围设备接口不仅支持Ethernet、USB、SDIO,还提供有UART、I2C、SPI、I2S、GPIO、PWM、ADC、Timer、RTC、WDG等丰富接口,在满足各类应用需求的同时,保证SoC芯片始终稳定运行。

重要的是,AR8030基于其强大的基带通信能力,射频范围覆盖从150MHz到7GHz频段,成为全球首款全频段覆盖的AIoT芯片,酷芯联合创始人兼CTO沈泊表示,不同的传输场景、不同的应用领域,对无线传输的要求不一样,“传统WiFi方案主要支持2.4GHz和5.8GHz两个频段,穿透力更强,不过也存在传输距离有限的弊端,不适于户外等长距离传输场景,而900MHz无论穿透力还是传输距离,都会是2.4GHz和5.8GHz的好几倍,即便是相同的传输距离下,900MHz的发射功率也要低很多,采用全频段方案,AR8030可以更好满足室内/户外、不同传输距离、不同传输速率、不同功耗要求的场景应用,在全球范围均有很好的适应性。

据了解,为了更好匹配不同应用场景的高性价比选型需求,AR8030系列在全频段的基础上,又细分为3个子频段范围,部分型号产品不需要支持全频段,只保留所需的1~2个频段范围即可,场景应用更有针对性,“如针对无人机,全功能版的AR8030,功能获得大幅提升,特别是传输距离更具竞争力,但价格与原来版本基本一致;针对安防、智能家居等场景,AR8030也推出有高性价比版本,而价格与传统的中高端芯片差不多,可以说,不同应用场景,价格都不会成为AR8030的应用障碍。”沈泊强调。

四大核心优势凸显应用新价值

全新升级的AR8030,除了全频段覆盖,还对各方面性能都进行了全面提升,尤其在传输距离、高带宽、低功耗、抗干扰方面做了全新优化,深度赋能无线通信组网。

在传输距离上,AR8030继承了酷芯的AR-Link技术,并且从第三代升级至第四代,通过对基带算法优化,传输距离较上一代产品提升了50%;同时,AR8030采用多天线软合并及LDPC编码方案,提高接收灵敏度,在同等发射功率情况下,实现更远距离的传输。在室内应用中,同一场景下,AR-Link技术可绕过传统围墙等障碍物,实现3000平方米覆盖,而竞品仅能实现30米内连接;在空旷场景,AR-Link传输距离可达到竞品的4倍以上,沈泊表示,在无人机领域,AR8030的有效传输距离可达到10公里以上,且连接失败率降低95%以上。

同时,AR8030还在星型组网的基础上,增加了中继组网方式,沈泊表示,“实际应用中,会碰到各种复杂环境,如建筑物遮挡等,这在城市场景中非常常见,容易导致信号中断,中继组网模式则增加了应用灵活性,每一个节点都可用于传输,实现无障碍无线通讯,提高网络稳定性。”

需指出的是,在保持超远距离传输的同时,AR8030还能提供较高的传输速率。空旷环境下,100米高度时,AR8030对1Mbps码流的传输距离为10公里,是WiFi 4/5方案的3倍以上,据介绍,AR8030的最大无线传输速率可达160Mbps。同时,中继组网模式下,AR8030的高带宽特性将得到更好的体现,沈泊介绍,“以安防无线监控场景为例,无线网桥典型同步传输通道数为1~4路高清视频,当组网规模较大时,AR8030高带宽能力最多可支持8路摄像头接入并实现音视频数据同传,在芯片级联下可以扩展到16、24路。”

该高带宽特性,将能很好解决布线不便的景区、森林防火、边防、多障碍物等场景的数据传输痛点,并提供了高性价比方案。

不仅如此,AR8030还很好解决了无线传输易受环境干扰的问题。据了解,AR8030通过感知周围环境的干扰情况,实现自动切换频点,并能对突发干扰随机化,同时还支持物理层HARQ重传合并技术,确保网络恢复后,数据传输不丢包。

AR8030为酷芯第四代AIoT无线通信芯片

值得一提的是,全频段优势也增强了AR8030的抗干扰性优势,“6~7GHz频段是专门针对WiFi 6的新拓展频段,终端设备相对少,干扰源较2.4GHz、5.8GHz少,那么该频段受到的干扰也更少,适合做高码率音视频传输,确保传输的实时性和可靠性。”沈泊同时表示,通过数据随机化,AR8030的抗干扰能力是WiFi的10倍以上。

性能全新升级的同时,AR8030还能保持良好的低功耗应用优势。据了解,AR8030支持基带唤醒MCU功能,目标唤醒时间灵活可配,并且在基带收到可靠数据后唤醒MCU,从而降低系统功耗。

电池摄像机是低功耗应用的典型场景之一,对功耗非常敏感,特别是在开启无线传输状态下,传统方案能耗消耗迅速,导致摄像机续航时间大幅缩短。而基于AR8030方案的自动唤醒功能,休眠模式下功耗可低至微瓦级;工作状态下也能保证低功耗运行,大幅延长设备的续航时间,降低监控系统运维成本。

事实上,AR8030的优势还不止这些,如支持动态追踪技术,即便1000km/h高速移动也能保证正常图传。重要的是,AR8030具备良好的自适应能力,它能根据不同的传输距离,自动匹配不同的传输策略,如传输距离较远、信号信噪比较低时,AR8030会把传输模式调到鲁棒性更好,但峰值速率较为合理的工作模式,而且整个过程实现智能处理,大大提升了用户的应用体验。”沈泊表示。

联手平头哥加速构建AIoT新生态

AR8030性能的全面提升,与酷芯所集成的各个高性能模块分不开,其中,CPU内核也是其中之一。据介绍,AR8030采用的是RISC-V CPU架构,也是酷芯与阿里平头哥基于RISC-V推出的首款产品。

据沈泊透露,“酷芯关注RISC-V架构已有很多年,近年观察发现,RISC-V架构无论是IP还是生态,均获得了迅速发展,在与平头哥合作的这一年多时间里,我们也了解到了阿里的生态优势。恰好这时,新一代通信芯片AR8030需要一款MCU级别处理器,经过评估发现,平头哥的RISC-V架构,各方面性能跟我们的需求都很匹配,双方自然而然地走到了一起。”

平头哥IoT市场拓展总监王鲁克进一步介绍到,RISC-V真正做到了开源、开放,除此之外,RISC-V还具有低功耗、模块化、可扩展等特性,随着AIoT时代的到来,智能终端市场会爆发式增长,而RISC-V能很好地支撑AIoT设备的特色化和个性化发展需求,这也是RISC-V未来发展的最强内生动力

“RISC-V的特色优势,结合酷芯的深厚技术积累,可以大大降低芯片研发及应用的难度,开发者只需要做些简单配置以及开发上层应用即可,从而缩短产品从研发到上市的时间,节省开发成本。”王鲁克说。

王鲁克同时介绍,从处理器优化到软件栈建设,阿里平头哥深耕RISC-V技术,如硬件加速、AI加速、算法库拓展等,形成了完整的软硬一体全栈RISC-V开发平台,比如今年8月份推出的无剑600高性能SoC芯片平台,在拓展RISC-V性能边界的同时,也让RISC-V芯片开发更高效。

据了解,阿里平头哥的RISC-V处理器家族已形成面向高端复杂计算场景的C系列、面向低功耗低成本场景的E系列,以及面向高可靠、实时处理场景的R系列。在边缘计算、无线通讯、工业控制、通用MCU等30多个行业实现了商业落地,是中国RISC-V领域中应用规模最大的处理器。

本次酷芯选用的玄铁E907处理器就是其中之一,“AR8030主要针对AIoT领域,我们在比较了RISC-V各个系列IP后选中了MCU系列,其中E907是平头哥嵌入式系列中性能最好的一款IP,正好满足了AR8030面向中高端AIoT应用的需求。”沈泊表示。

集成阿里平头哥E907的酷芯AR8030,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;400MHz的工作频率也能大幅提升SoC的工作速率;并进一步优化了低功耗性能。

基于E907处理器带来的良好开发体验,沈泊表示,“未来也将加大基于RISC-V架构产品的开发。目前我们已经在规划和推进大算力AI SoC,其中就有考虑采用平头哥C910等高性能RISC-V处理器。

王鲁克也表示,RISC-V能够面向AIoT进行丰富的AI扩展以及安全扩展,满足新一代SoC发展需求,RISC-V正迎来全速发展时期。公开数据显示,RISC-V出货量已超100亿颗,RISC-V International首席执行官Calista Redmond进一步展望认为,至2025年,RISC-V CPU核心数有望达到800亿颗。

(校对/占旭亮)

责编: 邓文标

黄仁贵

作者

微信:ren378087210

邮箱:huangrg@lunion.com.cn

作者简介

邀您一起关注汽车电子,关注智驾未来!

读了这篇文章的人还读了...

关闭
加载

PDF 加载中...