世界最低功耗MCU是怎樣煉成的

談到低功耗，工程師似乎并不滿足于產品說明書上的數據，而是想了解究竟最低功耗MCU是如何設計開發的。筆者在不久前北高智電子主辦的“節能之星”MCU及RF產品研討會上，來自挪威的Energy Mirco AS介紹了采用ARM Cortex-M0/M3核的世界最低功耗微控制器EFM32。本網站對Energy Micro市場傳訊經理Oyvind Borgan進行了獨家采訪。

成立于2007年，Energy Micro的管理團隊分別來自于Chipcon, TI, Atmel, Silicon Labs等知名芯片廠商，擁有豐富的SoC開發經驗。自從2009年推出第一款32位EFM32系列微控制器，在2010年和2011年陸續又推出多款產品補充這一系列。公司雖然成立時間尚短，但已獲得業界和客戶的認可，在2010年還榮獲由Embedded World 2010大會頒發的年度嵌入式硬件設計大獎。

“我們的微處理器除了內核采用ARM Cortex-M0/M3以外，其它的功能模塊均是Energy Micro自主研發設計，以滿足客戶的超低功耗的目的。目前，我們的產品EFM 32微控制器功耗僅為160uA/MHZ，屬于世界最低功耗。” Oyvind Borgan首先對記者強調Energy Micro產品的最大特色。

“為此，我們付出了很大的努力，MCU的系統功耗分為正常工作與休息兩種，我們從兩頭著手。EFM32是32位的CPU，啟動模式下從閃存FLASH執行代碼所消耗的典型電流為160μA/MHz、深度睡眠模式和關斷模式下分別為900nA和20nA。EFM32 MCU減少低效率的喚醒在深度睡眠模式和工作模式之間。在低功耗系統中，不斷地從工作模式到睡眠模式的轉換，這個喚醒時間是不能忽略的。EFM32微控制器降低了喚醒時間，僅僅需要2 μs。確保在CPU啟動之前減低能源的損耗。這就大大的減少了運行時間和喚醒時間。”對于ERM 32世界最低功耗是如何實現，Oyvind Borgan 做出了詳細的說明。“在待機模式下，仍然執行基本的操作，EFM32微控制器結合超低功耗和智能電源管理技術，來減低能源的使用。在深度睡眠模式下，RAM、CPU保留、電源復位和掉電檢測功能、實時計數器的運行電流只有900 nA。在Shutoff模式下，運行電流只有20 nA。”

“另外，EFM32在低功耗模式下及PRS周邊反射系統，可以自主工作，無需CPU的干預。EFM 32優良架構能源模式，超節能的外設，先進的能源監控工具AEM，energyAware軟件等均可以有效的實現低功耗。最終，讓電池的壽命延長4倍以上。并且在今年的第四季度我們也將推出世界最低功耗的射頻MCU-EFR。”

針對工程師關心的EFM32抗干擾能力，Energy micro大中華區業務總監Jeff Su沒有直接做回應，而是通過舉例論證為大家解答。亞洲第一跑步機廠商Johnson Fitness表示三年內要使用Energy micro EFM32替換現有的跑步機MCU。

對于低功耗節能MCU市場的前景，Energy micro 市場傳訊經理 Oyvind Borgan 表示：“我們有信心也有理由相信低功耗MCU市場前景非常看好。EFM32的推廣今年4月份開始，在全國5月份就有100多個客戶，到6月份時已超過200多家開始Design in。”