El mercado de Bluetooth 5.1 SoCs se calienta cuando Goodix ingresa a la arena

En 2017, el colaborador de AAC, Tim Youngblood, nos informó sobre el estado actual de SoC para Bluetooth 5. Pero ahora, con protocolos Bluetooth actualizados y dispositivos IoT más exigentes, nos gustaría volver a visitar el tema con una nueva mirada a Bluetooth 5.1 SoCs ganando tracción.

Bluetooth 5.1 ya está aquí

La tecnología Bluetooth se ha utilizado en muchas aplicaciones diferentes, incluidos dispositivos portátiles, dispositivos móviles, dispositivos médicos e Internet de las cosas en general.
En 2016, se introdujo Bluetooth 5.0, con velocidades de datos capaces de 2 megabits por segundo (Mbps) dentro de un rango máximo de 800 pies, una mejora significativa con respecto a la versión anterior. El artículo de Majeed Ahmad sobre la progresión de los SoC Bluetooth de baja energía cubre un boceto más completo de los SoC pre-Bluetooth 5.1.
En 2018, se lanzó Bluetooth 5.1 para agregar detección de dirección utilizando dos métodos diferentes. Según Silicon Labs, el ángulo de llegada (AoA) y el ángulo de salida (AoD) detectan la posición del dispositivo.

Diagrama del ángulo de llegada (izquierda) y el ángulo de salida (derecha). Imagen utilizada por cortesía de Silicon Labs

Goodix presenta un nuevo Bluetooth 5.1 SoC

El nuevo sistema con chips Bluetooth 5.1 (SoC) ahora está llegando al mercado. Goodix Technology, una compañía de diseño de semiconductores, es una de las primeras en ofrecer el 5.1 SoC.
Al licenciar el RivieraWaves Bluetooth de baja energía IP de CEVA, la compañía lanzó la serie GR551x, un transceptor Bluetooth 5.1 que integra las capas de host y controlador. CEVA afirma que ha pasado veinte años ajustando la IP para optimizar el tamaño, la potencia y la interoperabilidad. Actualmente tiene licencia de muchos fabricantes de SoC.
El GR551x se basa en Arm Cortex-M4F, un microprocesador de 32 bits con soporte de coma flotante y capaz de 64 MHz a 25 µA / MHz. Admite 256 KB de RAM (8 Mbit Flash) y viene en el paquete de 6 mm x 6 mm 48L QFN o 5.3 mm x 5.3 mm 68L BGA. Su corriente de transmisión y recepción es de 3.05 mA a 0 dBm y 1 Mbps y 3.9 mA a 1 Mbps, respectivamente, con una sensibilidad de –97 dBm (en modo de 1 Mbps).

Diagrama de bloques del sistema de GR551x. Imagen utilizada por cortesía de Goodix Technology

Su administración de energía incluye funciones DC-DC en chip. Esto permite que el chip acepte un voltaje de alimentación de 1.7 V a 4.35 V sin la necesidad de un regulador externo de voltaje DC-DC. Además, podría proporcionar un voltaje de salida de 1.8 V a 3.6 V para controlar la periferia periférica. Su modo de reposo profundo solo consume 0,8 µA con modo de reposo ligero (1 µA) para admitir la retención de memoria y la activación del evento Bluetooth LE.
Su motor de seguridad incluye AES, HMAC, PKC y TRNG.
Una de sus características únicas es la larga lista de periféricos / E / S que admite. Incluyen dos de QSPI, SPI, I2C, I2S, UART, hasta 39 pines GPIO multiplexados y otros.

¿Cómo se acumula el nuevo SoC de Goodix?

Sin embargo, Goodix no es el único en este espacio que innova SoC Bluetooth 5.1.
Nordic Semiconductor también ofrece muchos SoC Bluetooth, incluido su Bluetooth 5.1 SoC, el nRF52811, que también se basa en Arm Cortex M4. Viene con un paquete más que ofrece CSP32 de nivel de oblea de 2.5 mm x 2.5 mm con 15 GPIO. Esto ofrece a quienes necesitan una huella más pequeña una alternativa.

Diagrama de DA14531. Imagen utilizada por cortesía de Dialog Semiconductor

Incluso con un procesador más lento (16 MHz frente a 64 MHz), el DA14531 todavía consume más energía que el GR551x de Goodix en el modo de transmisión (3,5 mA frente a 3,05 mA). El GR551x de Goodix también tiene una mejor recepción (-97 dBm frente a -94dBm).
En general, el GR551x de Goodix es comparable con el nRF52811 del Nordic en muchos aspectos y tiene un mejor rendimiento que el DA14531 de Dialog Semiconductor, que utiliza un procesador más lento. El GR551x tiene una recepción ligeramente mejor, pero gana en bajo consumo de energía, una característica importante en la tecnología portátil y muchos dispositivos de consumo.
Si está considerando un Bluetooth SoC 5.1 de baja energía (BLE), puede valer la pena considerar Goodix.

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Si trabaja con dispositivos compatibles con Bluetooth 5.1, ¿cuál ha sido su experiencia en la transición de Bluetooth 5 a Bluetooth 5.1? Comparte tus pensamientos en los comentarios a continuación.