賽普拉斯(Cypress)是一家頗具特色的半導體廠商。以其PSoC MCU產品為例:供應基于ARM Cortex內核MCU的廠商很多,但賽普拉斯的PSoC器件與眾不同,其最大特點是可配置特性。PSoC在內核周圍集成了可配置的模擬(包括放大器、ADC、DAC、濾波器及比較器等功能)和數字(包括定時器、計數器、PWM、SPI和UART等功能)外圍器件陣列,從而幫助客戶節約設計時間和板上面積,并降低功耗和系統成本。正是依靠這種獨到的技術,賽普拉斯在競爭激烈的MCU市場占據了一席之地。 據賽普拉斯半導體公司微控制器事業部全球產品及中國區市場部總監陳麗華女士介紹,賽普拉斯早年并購了一家擁有FPGA/CPLD技術的初創公司,獲得了后來成就PSoC的硬件可編程技術。近期,賽普拉斯又并購了兩家半導體廠商,即博通(Broadcom)的無線業務部門和飛索半導體(Spansion),這些并購為此次全新產品PSoC 6的推出貢獻了一些關鍵技術。 通過對博通無線業務的收購,賽普拉斯加強了在Wi-Fi、藍牙低功耗(BLE)等無線技術方面能力,這種能力顯著表現在PSoC 6家族中的連接系列當中。通過對飛索半導體的收購,賽普拉斯間接獲得了富士通微控制器在電機控制方面特長,這種特長體現在PSoC 6家族的電機控制系列產品當中。那么,PSoC 6家族到底是一個什么樣的架構,最大的特色和優勢有哪些呢?接下來我們仔細看一下。 兼顧高性能、低功耗和低成本 PSoC 6的第一個特點是高性能。陳麗華介紹說,PSoC 6的性能介于應用處理器與微控制器(MCU)之間。應用處理器雖然性能強大,但是其缺點是成本高、功耗高;MCU雖然功耗低,但處理能力又有限。PSoC 6兼顧了性能、功耗與成本,填補了應用處理器與MCU之間的空白。 如下圖所示,PSoC 6是一個基于ARM Cortex-M4與Cortex-M0+內核的雙核架構。這種架構可降低功耗,而不影響性能。Cortex-M4內核在活動模式下的功耗為22μA/MHz,Cortex-M0+內核在活動模式下的功耗為15μA/MHz。輔助性的Cortex-M0+內核可用作減壓引擎,允許Cortex-M4主內核在不需要的時候進入睡眠狀態。據介紹,PSoC 6采用賽普拉斯專有的超低功耗40nm SONOS半導體工藝,這是PSoC 6功耗顯著優于競品的關鍵所在。 豐富的間接性 在物聯網時代,聯網幾乎是所有設備的必備功能。PSoC 6家族的PSoC 63連接系列具有靈活的架構,提供多種連接選項,如BLE、Wi-Fi和USB。前文提到,賽普拉斯對于博通無線業務部門的收購提升了其在無線連接技術方面的能力。PSoC 63連接系列具有軟件定義的外設,可以創建自定義的AFE,并支持最后一分鐘設計更改,最大限度地減少PCB重新設計。該系列為Cortex-M4和Cortex-M0+雙核架構。 金融級的安全性 陳女士介紹說,因為是針對物聯網環境而研發的,所以賽普拉斯十分重視PSoC 6的安全性,使之達到了金融行業的安全水平。PSoC 6提供一個基于硬件的可信任執行環境(TEE),具有安全啟動能力與集成安全數據存儲的能力,以保護固件、應用程序和安全資產,比如密鑰等。PSoC 6 在一個專為分擔計算密集型任務而設計的集成硬件協同處理器中執行多種行業標準對稱和非對稱加密算法,包括橢圓曲線加密(ECC)、高級加密標準(AES)以及安全散列算法(SHA 1、2、3)。該架構無需外部存儲器或安全元件就能支持多個同步安全環境,并且為多個獨立的用戶定義安全策略提供可擴展的安全存儲。 多種型號可選 作為賽普拉斯半導體的重量級新產品,PSoC 6的產品陣容十分完整。除了前面提到的PSoC 63連接系列,該家族還包括PSoC 65電機控制系列、PSoC 60超值入門系列、PSoC 61可編程系列和PSoC 62高性能系列。同時,賽普拉斯現提供一個BLE Pioneer 套件(Cypress PSoC 6 Pioneer CY8CKIT-062 BLE with EPD shield),以及E-ink顯示屏擴展模塊(CY8CKIT-028-EPD),方便用戶開展前期評估和開發工作。該產品預計于2017年第四季度初全面投產。感興趣的朋友可以關注一下。 |