智能穿戴设备用什么芯片

如题所述

三星这颗超小型芯片,或将定义可穿戴设备的未来
提到三星旗下的智能设备芯片,许多朋友可能首先想到的是用于智能手机的Exynos1080、Exynos2100,以及传闻中即将内置AMDRDNA2光追GPU的Exynos2200。但实际上,相比于(至少到目前来说)产品力并不算十分出众的手机SoC,三星的Exynos家族在另外一个领域,反倒是至今都占据着技术和设计上的绝对领先地位。
而这,就是三星的Exynos智能可穿戴设备芯片家族。
Exynos的可穿戴芯片有多强呢?早在2018年,当时业界主流的高通Wear2500用的还是32位的Cortex-A7架构,制程也是古老的28nm时,同一年里三星推出了一款名为Exynos9110的同类芯片。
Exynos9110所使用的是三星自家的10nm制程,CPU基于64位的Cortex-A53架构打造。并且更为重要的是,相比于同期其他可穿戴芯片因为架构太老,不得不使用四核CPU设计以提升性能的做法,三星选择了新架构+双核的思路,因此不仅性能不差,而且还拥有了非常明显的功耗优势。
于是乎,在当时搭载其他可穿戴芯片的全智能手表续航表现普遍在一天左右,有的甚至还到不了的情况下,三星采用了Exynos9110的全智能手表产品,续航却可以轻松达到三天甚至更久。
请注意,这还仅仅只是三星Exynos可穿戴芯片在三年前的水准而已。因为就在近日,三星方面又推出了新一代的可穿戴芯片——ExynosW920。而当我们将ExynosW920与当前市面上其他智能手表的最新芯片方案进行对比后,很快就意识到三星这一次又“绝杀”了竞品。
首先在基础的制程和架构方面,当前市面上最新的可穿戴硬件平台,高通骁龙Wear4100采用的是12nm的制程和四核Cortex-A53CPU、单通道LPDDR3内存,以及Adreno504GPU。平心而论,骁龙Wear4100与此前的骁龙Wear2500/3100相比,已经算是一口气进步了5年(Wear3100基于2013年的骁龙400,Wear4100基于2018年的骁龙429)之多。
然而相比之下,ExynosW920使用的是5nmEUV制程、Cortex-A55CPU、LPDDR4内存,以及ARM去年刚发布的Mali-G68GPU。换而言之,单就架构和制程上,ExynosW920就领先了竞争对手至少两年的水准。
但是对于ExynosW920来说,它天生就不存在这个烦恼。一方面因为它采用了先进许多的半导体制程,配备了更省电的内存子系统;另一方面则是因为ExynosW920延续了前代的CPU设计思路,通过使用能效比更高的新架构CPU,就能仅用双核设计实现接近对手四核的性能,同时大幅降低功耗。
事实上,与自家的前代产品相比,ExynosW920的CPU性能可达上代的120%,GPU性能更是直接暴增到前代产品的1000%,可见先进架构与制程的威力之大。
ExynosW920集成的Cortex-M55,比OPPO用的Apollo4S芯片架构(Cortex-M4)先进了三个世代
不止如此,在ExynosW920里三星甚至还专门设计了一颗基于Cortex-M55低功耗架构的协处理器核心。它的作用就是在智能手表处于息屏显示状态时,从主CPU手里“接管”运算任务。如此一来,基于ExynosW920的智能手表将无需内置辅助芯片,就能达到与其他使用了辅助芯片一样高、甚至是更高的息屏计算性能,同时还能有效简化设计,进一步降低产品的功耗和成本。
然而这还没有结束。事实上,ExynosW920还不只是本身的“内功”极其先进,它还采用了当前最新的扇出面板级封装(FO-PLP),将SoC、内存、电源管理芯片,以及eMMC闪存封装为了一整颗芯片。相比传统的、将不同部件分散焊接到PCB上的设计,ExynosW920的这一封装不仅实现了更短的布线、更高的系统整体性能,同时还能大幅节约智能可穿戴设备的电路板面积。而对于像智能手表这样内部“寸土寸金”的设备来说,更小面积的电路板也就意味着更多的空间可以用于容纳电池,从而进一步提升设备的续航能力。
当然,站在消费者的角度上来说,我们完全可以期待,ExynosW920将有助于三星在他们最新的智能手表上实现惊人的低功耗和长续航表现。同时,其极高的GPU性能,也意味着它将可以驱动比过去高得多分辨率的智能手表显示面板,从而有效改善智能手表的显示细腻度,甚至于实现某些特殊的高分辨率可穿戴设备设计——比如说一整块围绕手腕的柔性屏,显然并不是没有可能。
但是站在行业观察者的角度上来看,我们其实更想知道的是,为什么三星可以去积极地使用最新的制程、最新的架构、最新的封装方式,来制作他们的可穿戴设备芯片,而其他厂商却不能做到这一点呢?
rl46芯片参数
RL46芯片是一种低功耗、高性能的32位ARMCortex-M0+内核微控制器,由瑞萨电子公司推出。其主要参数如下:
-CPU频率:最高48MHz
-存储器:64KB闪存、8KBSRAM
-通信接口:SPI、I2C、UART等多种接口
-定时器:多个16位定时器和PWM输出
-ADC:12位ADC,最大采样速率1Msps
-低功耗特性:支持多种省电模式,待机电流小于1uA
RL46芯片可广泛应用于智能家居、智能穿戴设备、工业自动化等领域。在过去的5年时间内,可穿戴设备迎来了蓬勃发展,除了专门的可穿戴设备品牌外,包括小米、vivo、OPPO等手机品牌也都纷纷打造了自己的可穿戴设备,现在智能手表被赋予了更多的功能,包括运动检测、通知提醒以及听音乐等,随着智能手表在用户生活中扮演更加重要的角色,对于智能手表的续航、性能都提出了更高的要求。
高通在推出骁龙2100、3100、4100/4100+可穿戴平台之后,今天带来了全新的可穿戴平台,并采用了全新的命名方式,这就是第一代骁龙W5/W5+可穿戴平台,该系列是面向下一代可穿戴设备打造,从平台层面就进行了全面技术革新,为后续的智能穿戴设备带来了性能与体验的全面升级。
打造持久电池续航能力
第一代骁龙W5+可穿戴平台采用混合架构,包括一颗4纳米系统级芯片(SoC)和一颗22纳米高度集成的始终开启(AON)协处理器。具备超低功耗、顶级性能以及高集成度的优势,让未来可穿戴设备可以更加的轻薄小巧。
第一代骁龙W5+可穿戴平台的大小核设计可以有效的分配任务,大核SoC面向WearOS和AOSP操作系统研发,会承担如通信、LTE、调制解调器等功能,以及一些Android应用的运行,包括摄像头和射频的处理任务。协处理器是基于FreeRTOS系统,集成了更多功能,包括显示、运动健康传感器、以及音频处理和通知推送等功能。
大小核的设计可以更好的控制功耗问题,常用的功能都会通过协处理器来完成,避免额外的功耗浪费。同时,第一代骁龙W5+可穿戴平台也加入了低功耗蓝牙架构,由低功耗的协处理器来控制蓝牙5.3模块,从而在连接方面具备更低的功耗。
此外,第一代骁龙W5+可穿戴平台也将GPS、WiFi、音频等模块整合为低功率岛,
将这些模块分别供电,当用户使用GPS时,我们的GPS模块就会上电工作,不用时就会下电,避免浪费电量,最大程度降低功耗。
在此基础上高通也带来了独家的深度睡眠和休眠这两个工作机制。在深度睡眠模式下,所有与安卓相关的内容存放到RAM里,将大核做断电处理。在这种工作模式下,功耗可以控制得很好。另外,还可以让Android系统的内容进入休眠模式,在这种模式下,整体功耗会小于0.5mA。
根据高通内部的测试数据显示,第一代骁龙W5+可穿戴平台的电池续航能力提升达到了50%,这样的提升可以说是非常明显的。
强劲性能带来更全面的功能支持
第一代骁龙W5/W5+可穿戴平台也带来了更强的性能表现,以旗舰平台第一代骁龙W5+为例,其SoC采用1.7GHz四核CortexA53架构,支持LPDDR4X内存,1GHzGPU,支持双ISP的摄像头设计。协处理器采用CortexM55架构,搭载2.5DGPU,拥有HiFi5DSP,也集成了蓝牙5.3以及Wi-Fi模块。
同时,在平台协处理器中也集成了一个用于机器学习的U55核心进行传感器的算法处理任务,基于增强的混合架构,后续智能穿戴设备的流畅度将会得到较大的改善。
基于第一代骁龙W5+可穿戴平台打造的智能设备将会具备流畅的视频播放能力以及双向视频通话的功能,同时在3D地图导航、实时图像识别、互动性语音助手以及智能终端控制等方面也都将带来全新的体验。
凭借众多全新增强特性,第一代骁龙W5+可穿戴平台与前代平台(骁龙4100+)相比,功耗降低50%,性能提升2倍,特性增加2倍,尺寸缩小30%,为后续终端厂商的设备打造提供了更广阔的空间。
新平台设备8月份正式亮相
基于第一代骁龙W5/W5+可穿戴平台打造的设备将会在8月份亮相,其中OPPO将会刷新推出基于骁龙W5平台的智能手表,而出门问问则会首发骁龙W5+可穿戴平台。
OPPO助理副总裁、IoT事业群总裁李开新表示:“全新骁龙W5可穿戴平台的发布,将智能可穿戴技术提升至全新水平。OPPO和高通技术公司拥有长期的紧密合作,不断为产品创新创造可能性。OPPOWatch3系列将于8月发布,作为首款搭载骁龙W5可穿戴平台的智能手表,它将以更加出色的性能获得用户的喜爱。”
出门问问公司CEO李志飞表示:“过去几年,出门问问与高通技术公司合作发布了一系列搭载骁龙可穿戴平台的TicWatch智能手表产品。我们的团队对骁龙W5+可穿戴平台的差异化特性倍感兴奋,并已经与高通技术公司团队密切合作,将这些创新在我们的下一代TicWatch旗舰智能手表上实现。我们期待在今年秋季发布最新产品,这款产品也将成为首款搭载第一代骁龙W5+可穿戴平台的智能手表产品。”
高通技术公司还发布了分别由仁宝电脑与和硕打造的两款参考设计,展示了全新的平台功能和与生态合作伙伴的协作,助力客户加速产品开发进程,接下来推出的可穿戴设备还是非常值得期待的。
智能穿戴设备需要GPS定位模块,有哪些选择要点?
智能穿戴设备需要的GPS模块肯定是小尺寸的,模块功耗值鉴于智能穿戴设备的情况肯定是越低越好、模块的跟踪灵敏度要高,这几个方面是GPS模块最主要的要求。
顺带说一个性能比较稳定的穿戴GPS模块SKG08A
芯片:联发科MT3339
小体积9.0*8.5*1.8(mm)
超低功耗,而且功耗有三种模式可选:
(1)正常模式:全功耗
(2)健康低功耗模式:20%~80%功耗,关闭闲余部分CPU,跟踪电流仅5mA,可让电池使用时间延长2-3倍
(3)智能低功耗模式:20%功耗,间歇模式
超高灵敏度:-162dbm
极快TTFF在低信号电平
内置12多频有源干扰消除器
±10ns高精度脉冲(1pps)
高级特性:AlwaysLocate;AIC;EPO;EASY
QZSS,SBAS(WAAS,EGNOS,MSAS,GAGAN)
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