BG2B ชิป Bluetooth LE ที่ใช้พลังงานต่ำที่สุดจาก Silicon Labs

Silicon Labs BG2B เป็นชิป SoC สำหรับ Bluetooth LE 6 ที่ใช้ซีพียู Arm Cortex-M33 และโดดเด่นด้วยการใช้พลังงานต่ำมาก (ultra-low-power) รองรับเทคโนโลยี Channel Sounding สำหรับการวัดระยะอย่างแม่นยำ มาพร้อมระบบความปลอดภัย Secure Vault High รวมถึงอินเทอร์เฟซ CAN-FD และอุปกรณ์ต่อพ่วงในตัว เช่น ไดรเวอร์ LED และ ADC ช่วยให้สามารถพัฒนาอุปกรณ์ IoT ที่มีขนาดเล็กลงและใช้งานแบตเตอรี่ได้นานยิ่งขึ้น

บริษัทระบุว่า BG2B เป็นชิป Bluetooth LE ที่ประหยัดพลังงานที่สุดในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Silicon Labs โดยมีอัตราการใช้พลังงานในโหมดสลีป EM2 พร้อมเก็บข้อมูลใน RAM เพียง 1.1 µA อีกทั้งยังลดการใช้พลังงานของ MCU ขณะทำงานลง 14–15% และลดการใช้พลังงานของภาครับสัญญาณ Bluetooth เมื่อเทียบกับชิป Silicon Labs BG22/BG22L รุ่นก่อนหน้า ไมโครคอนโทรลเลอร์รุ่นใหม่นี้ออกแบบมาสำหรับงานที่ต้องการความปลอดภัยและประหยัดพลังงาน เช่น การวัดระยะอย่างปลอดภัย (Secure Ranging), ระบบติดตามทรัพย์สิน (Asset Tracking), ป้ายราคาดิจิทัล (Electronic Shelf Labels: ESL), อุปกรณ์สมาร์ทโฮม, ระบบตรวจสอบในภาคอุตสาหกรรม และระบบวินิจฉัยยานยนต์

สเปคของ Silicon Labs BG2B :

ซีพียู – Arm Cortex-M33 แบบ 32 บิต ความถี่สูงสุด 80 MHz รองรับชุดคำสั่ง DSP และหน่วยประมวลผลทศนิยม (FPU)
หน่วยความจำ – SRAM ขนาด 64 KB หรือ 128 KB
ที่เก็บข้อมูล – Flash ขนาด 1,016 KB
การเชื่อมต่อไร้สาย – วิทยุความถี่ 2.4 GHz
- รูปแบบการมอดูเลชัน
  - OQPSK DSSS
  - 2(G)FSK พร้อมการปรับแต่ง Shaping ได้อย่างเต็มรูปแบบ
  - (G)MSK
- โปรโตคอลที่รองรับ
  - Bluetooth Low Energy 6
  - Channel Sounding รองรับ Mode 3, NADM และ Inline PCT
  - โปรโตคอล 2.4 GHz แบบ Proprietary
- ประสิทธิภาพของวิทยุ
  - ความไวรับสัญญาณ -102.1 dBm @ 250 kbps O-QPSK DSSS
  - ความไวรับสัญญาณ -106.8 dBm @ 125 kbps GFSK
  - ความไวรับสัญญาณ -99.0 dBm @ 1 Mbps GFSK
  - ความไวรับสัญญาณ -96.1 dBm @ 2 Mbps GFSK
- กำลังส่ง – สูงสุด +8 dBm
อุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripherals)
- อินพุต/เอาต์พุตดิจิทัล
  - GPIO สูงสุด 32 ขา
  - 2 × UART / SPI / SmartCard (ISO 7816) / IrDA / I2S
  - 1 × EUSART / SPI
  - 2 × I2C พร้อมรองรับ SMBus
  - 1 × CAN FD
- อนาล็อก
  - 2x ADC ความละเอียด 12 บิต ความเร็วสูงสุด 1 Msps
  - Analog Comparator (ACMP)
  - เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิภายในชิป ความแม่นยำทั่วไป ±1.5°C หลังการคาลิเบรตแบบจุดเดียว
- เสียง – อินเทอร์เฟซไมโครโฟนดิจิทัล PDM
- 2x Variable Resistive Load (VRL) สำหรับวัดความต้านทานภายในแบตเตอรี่และประเมินความจุแบตเตอรี่ที่เหลือ
- 4x ไดรเวอร์ LED แบบกระแสคงที่ปรับค่าได้ พร้อมตัวสร้างรูปแบบการกะพริบและควบคุมความสว่างด้วย PWM
- DMA Controller แบบ 8 ช่อง
- Peripheral Reflex System (PRS) 20 ช่อง
- ตัวจับเวลา (Timers)
  - 3 × ตัวนับเวลา 16 บิต พร้อม 3 ช่อง Compare/Capture/PWM
  - 2 × ตัวนับเวลา 32 บิต พร้อม 3 ช่อง Compare/Capture/PWM
  - Real-Time Counter ขนาด 32 บิต
  - Low-Energy Timer ขนาด 24 บิต สำหรับสร้างสัญญาณคลื่น
  - Watchdog Timer
ความปลอดภัย (Security) – Secure Vault High
- ฮาร์ดแวร์เร่งการเข้ารหัส รองรับ AES-128/192/256, ChaCha20-Poly1305, SHA-1, SHA-2 (256/384/512), ECDSA และ ECDH (P-192, P-256, P-384, P-521), Ed25519 และ Curve25519, J-PAKE, PBKDF2
- True Random Number Generator (TRNG)
- Arm TrustZone
- Secure Boot (Root of Trust Secure Loader)
- Secure Debug Unlock
- ระบบป้องกันการโจมตีแบบ DPA
- ระบบจัดการกุญแจเข้ารหัสด้วย PUF
- ระบบป้องกันการงัดแงะ (Anti-Tamper)
- Secure Attestation
- ออกแบบให้รองรับการรับรองมาตรฐาน PSA level 3 certification
คุณสมบัติอื่น ๆ
- Precision Low-Frequency RC Oscillator ใช้แทนคริสตัล 32 kHz สำหรับโหมดสลีป
- RFSENSE พร้อมโหมด OOK แบบเลือกใช้งานได้
แรงดันไฟเลี้ยง – 1.8 ถึง 3.8V DC
การใช้พลังงาน
- กระแสรับสัญญาณ (Rx) 3.1 mA @ 1 Mbps GFSK
- กระแสส่ง (Tx) 4.1 mA @ 0 dBm
- กระแสส่ง 11.06 mA @ +8 dBm
- โหมด Active (EM0) 23 µA/MHz ที่ 80 MHz
- โหมด DeepSleep (EM2) 1.5 µA (เก็บข้อมูล RAM 128 KB และ RTC ทำงานด้วย LFXO)
- โหมด DeepSleep (EM2) 1.1 µA (เก็บข้อมูล RAM 16 KB และ RTC ทำงานด้วย LFXO)
- โหมด EM4 ใช้กระแสเพียง 0.17 µA
แพ็กเกจ
- QFN40 – ขนาด 5 × 5 × 0.85 มม. ระยะขา 0.4 มม.
- QFN48 – ขนาด 6 × 6 × 0.85 มม. ระยะขา 0.4 มม.
ช่วงอุณหภูมิการทำงาน – -40°C ถึง +125°C

Silicon Labs BG2B block diagram — บล็อกไดอะแกรมของ BG2B

ขณะนี้ยังไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการรองรับซอฟต์แวร์ โมดูล หรือชุดพัฒนา (Development Kit) เนื่องจาก BG2B ยังอยู่ในช่วงประกาศเปิดตัวเบื้องต้น Silicon Labs จะเปิดตัว EFR32BG2B ทั้งหมด 10 รุ่น (SKU) โดยทุกรุ่นรองรับ Bluetooth 6.x, Direction Finding และการสื่อสาร 2.4 GHz แบบ Proprietary แต่คุณสมบัติบางอย่างจะมีเฉพาะในบางรุ่น ได้แก่ ไดรเวอร์ LED แบบกระแสคงที่ (LED Sink), ฟังก์ชัน Channel Sounding และอินเทอร์เฟซ CAN Bus นอกจากนี้แต่ละรุ่นยังมีความแตกต่างกันในด้านขนาดหน่วยความจำ RAM และ จำนวนขา GPIO ที่ให้ใช้งาน

ปัจจุบันชิป BG2B SoC มีให้ลูกค้าบางรายทดลองใช้งานผ่านโครงการ Early Customer Engagement Program เท่านั้น โดยมีกำหนด เปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 2027 สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้จากหน้าผลิตภัณฑ์และ Blog Post ของ Silicon Labs