【摘要】北京時間1月22日晚間，老牌藍牙芯片廠家Nordic發(fā)布了其首款NB-IoT LTE-M雙模芯片和模組nRF91，成為繼高通、Altair和Sequans之后國外第四個發(fā)布商用版本的芯片公司。
北京時間1月22日晚間，老牌藍牙芯片廠家Nordic發(fā)布了其首款NB-IoT/LTE-M雙模芯片和模組nRF91，成為繼高通、Altair和Sequans之后國外第四個發(fā)布商用版本的芯片公司。Nordic的nRF91系列是一款支持3GPP R13規(guī)定的LTE-M / NB-IoT雙模的芯片，集成了Arm Cortex-M33主處理器，Arm TrustZone安全技術和GPS輔助定位等功能。
“早在2015年初，當我們開始nRF91系列的開發(fā)時，就肩負起創(chuàng)建一個真正與眾不同蜂窩物聯(lián)網(wǎng)解決方案的使命”，北歐半導體戰(zhàn)略與投資者關系總監(jiān)Thomas Embla Bonnerud評論道，“這是一款高度集成，低功耗，超緊湊，簡單易用的解決方案，可以促進創(chuàng)新，并加速在新市場中使用蜂窩連接技術。我們相信，即將推出的nRF91系列代表了這種不同的解決方案的方向。”
nRF91三大特性詳解
高集成度
nRF91系列包括Nordic獨自研發(fā)的低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)級芯片（SoC），由Nordic經(jīng)驗豐富的蜂窩設計團隊和低功耗專家聯(lián)合開發(fā)，旨在優(yōu)化新型LTE-M和NB-IoT蜂窩標準所帶來的功耗，成本和尺寸。該芯片將ARM內(nèi)核、多模蜂窩調(diào)制解調(diào)器和收發(fā)器，以及應用處理器，閃存，RAM存儲器和電源管理功能集成在一個芯片上，達到了非常高的集成度。
此外，Nordic還推出了nRF91模組，采用系統(tǒng)級封裝（SiP），將nRF91 SoC、射頻前端模塊（RF Front-End）、電源管理、GPS等集成到尺寸為10x16x1.2mm封裝中。通過這一級別的集成，nRF91 SiP將傳統(tǒng)蜂窩模塊的所有優(yōu)點（包括遠程監(jiān)控和蜂窩認證）通過迄今為止所見過的最小外形結(jié)合起來。
Nordic對于將Qorvo作為RF前端和SiP開發(fā)和制造的戰(zhàn)略合作伙伴感到自豪和興奮。 nRF91 SiP利用Qorvo射頻前端模塊，先進封裝和MicroShield™技術，提供超緊湊的解決方案，將高性能與低功耗相結(jié)合。Qorvo是一家全球知名的RF 解決方案商，Qorvo移動產(chǎn)品總裁Eric Creviston表示：“我們領先的射頻和先進封裝技術發(fā)揮關鍵作用，并使部分新產(chǎn)品面向新興的低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場。”
nRF91 SiP還通過集成蜂窩和GPS技術的集成式輔助GPS（A-GPS）解決方案，提供內(nèi)置定位支持，實現(xiàn)快速準確的定位。
安全性
物聯(lián)網(wǎng)設備的安全性一直是業(yè)界關注的焦點，nRF91內(nèi)置了Arm®Cortex®-M33內(nèi)核。Cortex－M33 是ARM于2016年推出的新內(nèi)核，相當于Cortex-M3/M4處理器的安全版，也是首款采用TrustZone安全技術和ARMv8－M數(shù)字信號處理技術，能夠滿足對安全性要求最為嚴苛的設備需求。
其中ARMv8－M數(shù)字信號處理技術，可以在CPU和系統(tǒng)之間使用隔離的可信執(zhí)行環(huán)境，幫助保護應用程序數(shù)據(jù)、固件和外設。 與使用外部主機處理器相比，此解決方案提供了高效的安全基礎，并減少了尺寸，物料清單（BOM）和功耗。
ARM嵌入式高級總監(jiān)Thomas Ensergueix表示：“將高能效，TrustZone安全技術和蜂窩連接功能與廣泛的Cortex-M開發(fā)者相結(jié)合，將為物聯(lián)網(wǎng)帶來多種新型創(chuàng)新應用的優(yōu)勢，“我們很高興看到Nordic的nRF91 SiP采用Cortex-M33和CryptoCell-310，可以大規(guī)模部署安全的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。”
ARM Cortex-M33處理器與ARM CryptoCell-310安全IP的集成使nRF91 SiP在低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應用中能夠達到高安全性的良好運行。
低功耗
NB-IoT具有廣覆蓋、大連接、低功耗、低成本等特點，其中極低的功耗（最低可達到納米級）是NB-IoT備受青睞的重要原因。nRF91系列從系統(tǒng)架構和物理實現(xiàn)兩個方面，對功耗進行了有效優(yōu)化，使得芯片具備更低的工作電流、電壓，其中在擴展不連續(xù)接收模式（eDRX，下行業(yè)務時延有較高要求，可根據(jù)設備是否處于休眠狀態(tài)緩存消息或者立即下發(fā)消息）下，連續(xù)工作十分鐘的功耗為15uA,讓設備超過15年的電池壽命。
nRF91系列還包括一套完整的完整軟件協(xié)議棧和易于使用的開發(fā)工具，以加速創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā)，讓開發(fā)人員專注于他們想做的事情：使用蜂窩技術開發(fā)出色的產(chǎn)品和服務。
在奧斯陸的一個活動中，Nordic還展示了在美國Verizon無線網(wǎng)絡和挪威Telia無線網(wǎng)絡上運行的nRF91產(chǎn)品的案例。據(jù)Nordic官方消息稱，目前正在挑選nRF91的主要客戶。一般抽樣工作計劃在2018年年中開始，到2018年底將提供第一批量產(chǎn)產(chǎn)品。nRF91 SIP將提供帶或不帶GPS的產(chǎn)品類型。
NB-IoT芯片和模組廠商最新匯總
芯片廠商
1、華為
Boudica 120/Boudica 150芯片是華為物聯(lián)網(wǎng)芯片的旗艦產(chǎn)品。Boudica 120芯片由臺積電代工，超低功耗SoC芯片，基于ARM Cortex-M0內(nèi)核，搭載了Huawei LiteOS嵌入式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。2017年6月底實現(xiàn)量產(chǎn),2017年9月推出全球首款正式商用的NB-IoT芯片Boudica120。Boudica150是華為的第二款NB-IoT芯片。
華為Boudica已與中移物聯(lián)、移遠、ublox、利爾達、Telit、金雅拓等模組廠家簽訂了供貨協(xié)議。12月13日中國NB-IoT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟年度盛會上，華為刁志峰博士透露，華為NB-IoT芯片已訂貨500萬片，2017年將有2百萬的連接上線，已商用21張運營商網(wǎng)絡，涵蓋40多個行業(yè)，600多個合作伙伴。
2、高通
MDM9206是一款面向LTE物聯(lián)網(wǎng)的多模芯片，集成了eMTC/NB-IoT/E-GPRS三種技術，是首款支持多模的芯片。該芯片支持Cat-M1和Cat-NB1 LTE的全球所有頻段，集成了GPS、GNOSS、北斗及伽利略全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位服務?？蓪崿F(xiàn)低成本、低功耗、低帶寬、廣覆蓋的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務。
3、聯(lián)發(fā)科（MTK）
2017年6月底發(fā)布MT2625，是一款支持NB-IoT R14的系統(tǒng)單芯片，支持450MHz-2.1GHz全頻段運作。其基于實時操作系統(tǒng)（RTOS），很容易針對各種不同的應用進行客制化，比如家庭自動化、cloud beacon、智能抄表及諸多其他靜態(tài)或移動型物聯(lián)網(wǎng)應用。MT2625高度集成NB-IoT調(diào)制解調(diào)數(shù)字信號處理器、射頻天線及前端模擬基帶，ARM Cortex-M微控制器、偽靜態(tài)隨機存儲器、閃存與電源管理單元，此外MT2625還整合一系列豐富的外圍輸入輸出接口。
2017年11月的中國移動合作伙伴大會上 ，聯(lián)發(fā)科發(fā)布NB-IoT雙模芯片MT2621，采用 32位ARMv7 MCU架構，僅有單個CPU核心，頻率區(qū)區(qū)260MHz，集成4MB SIPRAM嵌入式閃存和160KB PSRAM，用于無需持續(xù)計算資源或內(nèi)存的微控制器應用，并有自己的電源控制單元。同時MT2621集成了基帶DSP、寬頻模塊(支持3GPP Re.14的中低和超低頻段)、射頻能力、GSM/GPRS天線、藍牙4.2，并支持即將到來的NB-IoT網(wǎng)絡，可連接液晶屏、攝像頭、揚聲器、麥克風等。
4、中興微電子
2017年9月，中興微電子就發(fā)布了NB-IoT芯片RoseFinch（朱雀）7100，開始商用。RoseFinch7100主要具有極低的功耗設計、高能效協(xié)議處理器、開放應用處理器和全局安全四個方面的特點。在功耗方面，RoseFinch7100已經(jīng)做到了睡眠功耗2μA，是全球功耗最低的一款芯片。
5、Altair
Altair是一家生產(chǎn)4G技術終端基帶處理器的芯片設計(IC)公司，同時設計用于FDD和TDD頻段的4G終端芯片射頻收發(fā)器。Altair推出LTE Release 13 CAT-M1和NB1 IoT芯片組ALT1250，于2017年7月量產(chǎn)， 具有超低功耗的特性。并高度集成LTE基帶處理器，RFIC，PMU，存儲器，功率放大器，濾波器和天線開關，以及面向客戶開發(fā)應用的GNSS和基于蜂窩的定位引擎和MCU子系統(tǒng)。
6、思寬(Sequans)
Sequans是一家4G LTE芯片制造商，主要為全球無線設備制造商提供單模LTE芯片組解決方案。 Monarch SX高度集成的單芯片LTE-M（Cat M1）和NB-IoT（Cat NB1）片上系統(tǒng)（SoC），2017年7月量產(chǎn)，帶有嵌入式處理器，并高度優(yōu)化的LTE-M和NB-IoT平臺Sequans的Monarch，并首先通過一級運營商認證，配備ARM®Cortex®-M4處理器，語音和音頻引擎支持LTE-M上的VoLTE。
7、Nordic
Nordic的nRF91系列是一款支持3GPP R13規(guī)定的LTE-M / NB-IoT雙模的芯片，集成了Arm Cortex-M33主處理器，Arm TrustZone安全技術和GPS輔助定位等功能。一般抽樣工作計劃在2018年年中開始，到2018年底將提供第一批量產(chǎn)產(chǎn)品。nRF91 SIP將提供帶或不帶GPS的產(chǎn)品類型。
8、銳迪科（RDA）
RDA8909 芯片內(nèi)部集成了射頻收發(fā)器、電源管理器、調(diào)制解調(diào)器、模擬基帶、Flash 存儲器、pSRAM 存儲器等，同時還具備內(nèi)置 ESIM 的版本，極大降低了客戶的終端設計難度與成本。網(wǎng)絡制式方面，RDA8909 ，支持 3GPP-R14 標準，支持 NB-IoT 和 GSM/GPRS 兩種模式，包括雙待單通和單待單通。RDA8909 還集成了 802.11b RX 和 BT4.2/BLE 功能，可以實現(xiàn)室內(nèi)定位和短距離連接。
此外，銳迪科第二款芯片將于RDA8910 （eMTC/Nb-IoT/GPRS）2018年Q2發(fā)布。
模組廠商
據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國已經(jīng)有幾十家模組廠商發(fā)布NB-IoT模組。
