Nordic Semiconductor發布全球首款適用于最嚴苛低功耗物聯網應用的Arm Cortex-M33雙核處理器無線SoC
2019-11-15
來源：Nordic Semiconductor ASA
挪威奧斯陸 – 2019年11月14日 – Nordic Semiconductor宣布推出下一代nRF5系列SoC中的首個成員nRF5340TM高端多協議系統級芯片(SoC)。nRF5340基于Nordic經過驗證并在全球范圍廣泛采用的nRF51和nRF52系列多協議SoC而構建，同時引入了具有先進安全功能的全新靈活雙處理器硬件架構，支持包括藍牙5.1/低功耗藍牙 (Bluetooth Low Energy /Bluetooth LE)、藍牙Mesh、Thread和Zigbee等主要RF協議。
nRF5340 SoC為擴展工作溫度至105oC而設計，同時支持多協議和先進的安全功能，非常適合專業照明和工業應用。此外，這款SoC的高性能應用處理器還帶有512 KB RAM大內存，可滿足下一代尖端可穿戴設備的需求。該器件帶有擴展的QSPI外設接口，能夠以96 MHz與外部存儲器連接，同時還集成了可用作顯示器和復雜傳感器接口的32 MHz高速SPI外設。
nRF5340集成了ArmTrustZone 的Arm CryptoCell-312技術和安全密匙存儲，可提供最高級別的安全性。該器件使用Arm CryptoCell-312將最通用的互聯網加密標準進行硬件加速，同時Arm TrustZone通過在單個內核上創建安全和非安全代碼執行區，為受信任的軟件提供系統范圍內的硬件隔離。nRF5340的綜合安全功能可實現先進的信任根和安全的固件更新，同時保護SoC免受惡意攻擊。
nRF5340基于Arm Cortex -M33雙核處理器；一個為高性能應用處理器，運行速率可達128 MHz (510 CoreMark)，帶有專用1 MB閃存和512 KB RAM；另一個為運行速率為64 MHz (238 CoreMark) 的完全可編程超低功耗網絡處理器，具有專用256 KB閃存和64 KB內存。功能強大的應用處理器效率極高(65 CoreMark/mA)，具有8 KB的兩通道關聯緩存，支持DSP和浮點功能，并提供電壓和頻率調節選項，該應用處理器集成了Arm TrustZone的Arm Cryptocell-312以及安全密匙存儲的先進安全功能，帶有包括NFC、USB、QSPI和高速SPI的各種接口外設。完全可編程的網絡處理器的能效更高(101 CoreMark/mA)，并針對無線電運作期間的低功耗和低占空比傳感器采集進行了優化。可編程的網絡處理器訪問提供了2.4 GHz私有協議的最優實現，確保了從nRF51和nRF52系列移植的可行性。
nRF5340集成了全新功率優化的多協議2.4 GHz無線電，其TX電流為3.2 mA (0 dBm TX功率、3 V、DC/DC)，RX電流為2.6 mA (3 V、DC/DC)。睡眠電流低至1.1 A。這款SoC的特色是增強了動態多協議支持，并發支持低功耗藍牙和藍牙mesh/Thread/Zigbee運作，可通過使用低功耗藍牙的智能手機進行配置/調試，并與mesh網絡交互。該無線電具有藍牙5.1測向的全部功能。nRF5340可在1.7 V至5.5 V電源電壓范圍工作，允許由可充電電池和USB供電。該SoC還集成了用于32 MHz和32.762 kHz晶體的XTAL負載電容器，與Nordic的nRF52系列相比，所需的外部組件數目減少了四個，減少了材料清單(BOM)和縮小了解決方案尺寸。
nRF5340的軟件開發套件nRF Connect SDK提供了完整的解決方案，其中集成了Zephyr RTOS、低功耗藍牙協議棧、應用示例和硬件驅動程序。nRF Connect SDK是用于開發基于nRF9160 SiP商業產品的可靠解決方案。目前加上對nRF5340支持，這款SDK統一了低功耗蜂窩物聯網和低功耗短距離無線應用開發。nRF Connect SDK公開托管在GitHub上，由Git提供源代碼管理，并提供免費的SEGGER Embedded Studio IDE支持。Nordic還推出了一款價格低廉的nRF5340單板預覽開發套件nRF5340 PDK，開發人員能使用nRF5340的全部功能和所有GPIO，該PDK還帶有用于SoC編程和調試的板載SEGGER J-Link調試器。
Nordic Semiconductor產品管理總監Kjetil Holstad表示：“藍牙、Thread、Zigbee和其他低功耗無線技術現在構成了物聯網的關鍵部分。開發人員已在開發基于包括房地產技術、定位服務、醫療、智能家居和工業物聯網等高度復雜應用的未來商業產品。這些應用需要更高的計算能力和安全性，不過開發人員預期Nordic的無線解決方案仍會保持緊湊和高能效。”
“nRF5340 SoC旨在滿足這些需求以及更多，該產品不僅是Nordic在超低功耗無線領域數十年經驗的結晶，也是Nordic過去七年開發和支持nRF51和nRF52系列SoC的經驗總結，甚至或許是世界上最有經驗的低功耗無線產品研發團隊數年專注產品開發的成果。通過配合使用nRF5340和nRF Connect SDK，開發人員可以輕松構建迄今為止尚且無法實現的無線應用。”
現在客戶可以通過Nordic代理商訂購nRF5340 PDK。帶有48個GPIO口的7x7 mm aQFN封裝nRF5340 SoC工程樣品即將工業。