就像是跳著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的凌波舞必須越來越低一樣，一家新創(chuàng)公司日前跳脫“隱藏模式”，將蜂窩網(wǎng)絡(luò)推向功耗和價(jià)格的新低點(diǎn)。

新創(chuàng)公司Riot Micro現(xiàn)正出樣一款為最新4G IoT標(biāo)準(zhǔn)量身打造的調(diào)制解調(diào)器芯片。據(jù)稱這款RM1000芯片只需用約幾毫安(mA)到幾微安培(uA)的電流，而且能以遠(yuǎn)低于業(yè)界目標(biāo)——每模塊5美元的價(jià)格銷售。

全球各地的營運(yùn)商才剛剛啟動(dòng)各種基于LTE的蜂窩IoT網(wǎng)絡(luò)。他們的目標(biāo)在于超越這一波新興的各種低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)，如LoRa、Sigfox，以及802.11ah Wi-Fi等等。

Riot Micro的芯片是專為用于處理窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和LTE Cat M1 (或稱eMTC)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。Riot Micro 首席執(zhí)行官Peter Wong表示，“這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制解調(diào)器芯片非常類似，彼此之間也存在許多共同點(diǎn)，但卻無法同時(shí)執(zhí)行，一次只能使用其中的一種。”

Riot并非在DSP上以軟件建置基頻功能，而是將快速傅立葉變換(FFT)和基帶濾波器分割成幾個(gè)物理層區(qū)塊。另外，它還將LTE協(xié)議堆棧精簡為物聯(lián)網(wǎng)規(guī)格所需要的基本要素。

該芯片采用臺(tái)積電(TSMC)的55nm技術(shù)制造，透過26MHz ARM M0控制器、嵌入式SRAM和新的PLL，處理NB-IoT和Cat M1。競爭的芯片通常采用執(zhí)行頻率大于100MHz的控制器，以及主要來自外部的最多16MB RAM。

Riot Micro首席執(zhí)行官Peter Wong展示其評(píng)估板（來源：Riot Micro）

低速時(shí)鐘速率讓Riot采用低壓差穩(wěn)壓器(LDO)進(jìn)行電源管理，取代更昂貴的DC/DC轉(zhuǎn)換器，因而無需補(bǔ)償快速邏輯組件的噪聲。

其結(jié)果是當(dāng)基頻在處理23dBm傳輸時(shí)，從3.7V的電池中汲取約20mA電流。完整芯片組包括第三方功率放大器(PA)和RFIC的功耗則約100mA。

而在睡眠模式下，該組件的功耗還不到2uA。大部份的芯片處于睡眠模式時(shí)，程序代碼仍會(huì)監(jiān)看訊號(hào)的傳呼信道。RioT宣稱，該芯片由于不需要加載DSP程序代碼，因而在進(jìn)入和退出睡眠模式時(shí)的延遲也較競爭產(chǎn)品更低。

Wong說：“我們認(rèn)為足以讓蜂窩網(wǎng)絡(luò)的成本低至與藍(lán)牙相提并論，因而有助于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的部署。”

RM1000評(píng)估板采用Skyworks PA以及來自瑞士ACP的RFIC，但也能與Qorvo或其他供應(yīng)商的芯片搭配使用。

積極尋求芯片整合

目前該新創(chuàng)公司面臨著兩大挑戰(zhàn)。其高度客制的調(diào)制解調(diào)器意味著它并不支持傳統(tǒng)的2G/3G，以及LTE標(biāo)準(zhǔn)——競爭芯片在DSP核心上以軟件進(jìn)行處理。

Riot認(rèn)為大約在一年前還需要支持2G，但是，Riot營銷副總裁Greg Wynans說：“如今這項(xiàng)需求似乎已經(jīng)消失了。”

現(xiàn)在，營運(yùn)商更有興趣利用NB-IoT推向功率和價(jià)格的新低點(diǎn)。此外，有些人認(rèn)為NB-IoT是其關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)過渡計(jì)劃的一部份，因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)并不支持大規(guī)模的IoT節(jié)點(diǎn)。

Riot的另一項(xiàng)挑戰(zhàn)在于它是一家市場(chǎng)新進(jìn)者，芯片與軟件均尚未經(jīng)過測(cè)試。因此，該新創(chuàng)公司正以基地臺(tái)與營運(yùn)商軟件測(cè)試其芯片，計(jì)劃今年6月以前量產(chǎn)芯片。

Wong說：“以硬件為中心的途徑缺點(diǎn)在于必須正確執(zhí)行。”他補(bǔ)充說，這款可用芯片已經(jīng)開發(fā)出來四個(gè)月了，“我們沒有在DSP上更改固件的選擇，所以在進(jìn)入量產(chǎn)前進(jìn)行了許多模擬。”

包括高通(Qualcomm)和Sequans等競爭對(duì)手已開發(fā)出M1與NB-IoT芯片，并展開營運(yùn)商測(cè)試了。隨著量的增加，他們預(yù)計(jì)將進(jìn)一步優(yōu)化芯片以符合規(guī)格要求，而像英特爾(Intel)與高通等巨擘已經(jīng)在自家公司內(nèi)部打造所需的PA和RFIC了。

RM1000的基本方塊圖

Wong說：“我不知道有沒有人會(huì)像我們一樣做以硬件為中心的設(shè)計(jì)，但他們可能會(huì)使用更低功耗和更低頻率的DSP…而其中有些可能沒有自己的協(xié)議堆棧。”

接下來，Riot打算將PA或RFIC整合到下一代組件中。然而，為這些區(qū)塊找到獨(dú)立的IP來源并不容易；到目前為止，Riot尚未建立自己的模擬團(tuán)隊(duì)。

Riot Micro自四年前成立以來，已經(jīng)籌集了近2,000萬美元的資金。該公司最初的目標(biāo)是出售LTE協(xié)議堆棧，直到三年前曾經(jīng)是LSI技術(shù)策略專家的Wong加入擔(dān)任CEO。

他說：“從IP和算法開發(fā)中轉(zhuǎn)型并不容易，但我們重新調(diào)整成為一家半導(dǎo)體公司。其他還有一些公司則為NB-IoT重新調(diào)整LTE調(diào)制解調(diào)器。”

Wong還聘請(qǐng)了來自Blackberry的LTE協(xié)議小組，以及被博通(Broadcom)收購的前Newport Media藍(lán)牙和Wi-Fi芯片專家。