据数据统计,截止2019年底,全球接入互联网的人数已占全球总人数的60%左右。互联网技术越来越发达,那么只能终端设备就会越来越多。从最开始的文字传输,到后期的视频传输;前期的人与人传输,后期人与物的传输,以至于最后物与物的数据传输。 ,随着数据传输在可穿戴设备、位置服务、智能家居、工业物联网等场景的要求不断提高。当时市场需求是无线连接设备在保证长久运行后,还需要尽可能的降低功耗。在此期间蓝牙技术在传统消费电子领域和工业商业领域都是占据非常重要的位置。当时经典蓝牙作为主要的音频短距离无线通信方式,但对于经典蓝牙的高功率,使其蓝牙技术在其他应用领域还是有很大的缺陷。 ,就在2010年,低功耗蓝牙技术BLE4.0出现了,它的出现解决了无线连接设备功耗高的难题。就在这个期间低功耗蓝牙助力了蓝牙市场的暴增,此时的蓝牙芯片厂商也各自推出了自己的低功耗蓝牙芯片,当时可谓是“百家争鸣“ 。,下面主要介绍三个芯片大厂:德州仪器TI、北欧半导体Nordic、以及Dialog的BLE芯片发展历程。 ,BLE 4.0元年 TI先发制人 ,就在低功耗蓝牙技术BLE 4.0出现后不久,TI公司首款支持蓝牙4.0的明星产品CC2540、CC2541快速推出,凭借着强大的技术支持、易开发、研发门槛低的优势迅速抢占低功耗蓝牙市场,占有极高的市场份额。CC2540,CC2541采用8051内核,256KB的Flash,内核算力能实现数据透传、PWM灯控等功能。 ,Dialog公司主打超低功耗,超小尺寸芯片,在2013年,推出DA14580芯片,迅速推动了健康管理—手环应用的落地,并抢占了手环市场的大量份额。 DA14580采用16 MHz 32 bit的ARM Cortex-M0内核,拥有84KB ROM,50KB RAM,运用在手环里可以支持记步计时等常用功能。内部采用的OTP ROM,拥有一次性可编程能力,适合既要求一定灵活性,又要求低成本的应用场合,尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品—手环。 ,DA14580在推出时创造了三个全球第一:全球最低功耗,全球最小封装,第一个集成巴伦电路的BLE SoC。这些特点使得DA14580在手环市场推广时如鱼得水。足够的算力,最小的封装,可以轻松放置在手环中,使得蓝牙技术在最受空间限制的手环中使用,低功耗蓝牙技术使得手环拥有不错的续航能力。同样的DC-DC供电情况下,所需的外围电路更少,成本也随之降低。DA14580迅速占据了手环市场的半壁江山。 ,Nordic公司2012年推出的nRF51822支持BLE 4.0,采用ARM Cortex M0内核,集成256KB的Flash,16KB的RAM。Nordic公司这款nRF51822在手环市场也表现不错。当时国内采用nRF51822开发手环,最具代表的是百度手环—咕咚手环,是百度首款开发的便携式可穿戴设备。代码、硬件原理图完全开源,吸引大量开发者进行开发调试。针对低成本的市场,Nordic后续还推出了nRF51822的阉割版nRF51802,成本更低。 ,在这个被称为“BLE 4.0元年”的时代,TI率先发布支持BLE 4.0的CC2540、CC2541抢占大部分BLE市场,Dialog凭借超低功耗迅速抢占手环市场。Nordic公司BLE芯片表现平平。 ,BLE 4.2元年 Nordic重装登场 ,2014年,蓝牙技术联盟发布蓝牙4.2标准,传输速度提升2.5倍,隐私性更高,还可以通过IPv6连接网络。 ,随之在2015年,TI公司推出了TI公司推出支持BLE 4.2的CC2640芯片,第一次引入了SimpleLink微控制器平台,在单一软件开发环境中提供种类多样的有线和无线 Arm? MCU产品系列,为物联网和汽车应用提供灵活的硬件、软件和工具选项,为开发人员设定了新标准。CC2640芯片采用ARM Cortex M3内核+M0内核,其中M0内核是用作传感控制器Sensor Controller芯片,Sensor Controller预处理采集的数据,超过预设阈值的数据才会唤醒主CPU进行处理,尽可能降低主CPU的功耗,从而降低CC2640整体的功耗。但是,128KB的Flash太小,无法开发较为复杂的应用,CC2640基本与手环市场无缘。 ,此时的蓝牙芯片市场,还未有厂商将ARM Cortex M4F内核,大容量Flash,RAM的芯片开发出来。就在2016年2月的一天,Nordic公司重磅推出nRF52832芯片。 ,nRF52832采用的是带浮点运算的ARM Cortex M4F内核, 512KB Flash,64KB RAM,内核性能和内存容量指数级增加。nRF52832还是全球第一款支持部分蓝牙5.0功能的BLE芯片,蓝牙5.0的通信速率,通信范围和蓝牙4.2相比大大提升。nRF52832的推出彻底打乱了蓝牙市场的格局,Nordic凭借着nRF52832确立了蓝牙市场的霸主地位。云里物里的MS50SFA和MS50SFB蓝牙模块都使用这款芯片。 ,
,在当时TI公司短时间无法开发出与nRF52832相提并论的芯片,在修复CC2640的基础上,于2016年底快速发布了CC2640R2F,支持部分蓝牙5.0功能,对Nordic公司nRF52832芯片的推出做出市场回应。CC2640R2F成本较CC2640相差不大,但仅凭CC2640R2F与nRF52832抗衡明显有些力不从心。 ,在BLE 4.2元年,Nordic凭借nRF52832实现了绝地反击,确立了霸主地位,TI公司快速推出CC2640R2F回应Nordic nRF52832芯片强势抢占市场,Dialog公司则继续在手环市场耕耘。 ,BLE SoC竞赛进入白热化 ,此后各芯片大厂在BLE Soc的竞赛进入了白热化。 ,2018年,TI公司推出CC2642,内核升级为ARM Cortex M4F,支持完整的蓝牙5.0,拥有352KB Flash,256KB ROM,升级了BLE芯片的性能参数TI公司继续完善SimpleLink平台。 ,Nordic公司推出完整支持蓝牙5.0功能的旗舰产品nRF52840,采用1M Flash,256KB RAM,性能参数进一步提升,可以满足更加复杂的应用场景和算力需求,继续巩固在蓝牙芯片市场的地位。 ,Dialog公司主打超低功耗的策略不变,针对手环市场,相继推出了DA14681等芯片。智能手环市场发展十分迅速,仅2018年小米手环3出货量就已经突破1000万只。未来智能手环类业务需求会进一步扩大。针对不同行业的特殊应用,例如:智能养老、智能医疗等场景需求暴增,未来对支持更加复杂功能的芯片需求越来越大。 ,BLE SoC针对需求高度细化 ,各大蓝牙芯片厂商在提升芯片性能参数的同时,开始针对不同产品定位需求完善产品线,蓝牙市场的风向有了微妙的变化,在满足高端市场应用的同时,各厂商也开始抢占低端市场的份额。 ,Dialog: ,1.高性能。2019年2月 Dialog公司推出最新高性能BLE SoC芯片DA1469x系列,利用三个计算核心来分别负责传感、数据处理和通信。可编程微型DSP负责独立的传感器通信和数据管理,Cortex-M33处理数据,Cortex-M0+负责无线通信。DA1469x支持最新的蓝牙5.1标准,未来还可开发室内定位功能,帮助Dialog公司继续深耕手环高端市场。 ,2.低成本。另一方面Dialog公司推出低成本DA14531芯片,进一步抢占低端手环市场份额。 ,Nordic ,1.高性能。2019 年11 月 14 日,Nordic 宣布推出下一代 nRF53系列芯片中的首个成员—nRF5340 高端多协议系统级芯片,采用Arm Cortex-M33 双核处理器设计,拥有1M Flash,512KB RAM,满足复杂功能应用场景的需求。 ,2.低成本。低成本芯片方面,Nordic公司推出nRF52805,内核采用ARM Cortex-M4, 拥有48 kB RAM, 192 kB ROM。在满足基本算力的同时,降低芯片成本,迅速吸引低成本用户的眼光。例如在无线鼠标方案中,无线鼠标采用nRF52805,收发器采用nRF24L01这样的组合,性能强劲,满足无线鼠标的基本功能的同时,极具性价比的优势使得这一类特定需求的市场拥有了更多选择。Nordic继续完善产品线,高端低端齐头并进。 ,TI ,1.高性能。TI公司推出CC1352,CC2652多协议芯片,供智能家庭使用。 ,2.低成本。低成本芯片方面,TI推出CC2640L,为追求性价比的用户提供更多选择。 蓝牙市场在BLE4.0推出后是一个重要转折点,发展至今BLE芯片厂商从百家争鸣到各分高低。目前为止蓝牙市场份额占比最多的分别是Nordic,Dialog和TI。除了这三个巨头,还有ST和SI由于进入BLE市场太晚,市场份额占比不大。本文来源网络,如侵删。