自供电芯片
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一颗能自供电的芯片
半导体行业观察· 2025-09-20 01:55
公司产品与技术特点 - Everactive公司专注于生产自供电SoC,其型号PKS3000无需稳定电源,可利用环境能量(如光、温差)自行供电[5][8] - PKS3000 SoC采用55纳米超低功耗工艺,芯片面积6.7 mm²,在5 MHz频率下运行功耗为12微瓦,基底功耗低至2.19微瓦[8] - 该SoC集成Arm Cortex M0+微控制器,配备128 KB SRAM和256 KB闪存,主频更高但存储空间小于早期IBM PC,体现近50年硅片技术进步[12] - 产品相比前代PKS2001有显著改进:空闲功耗从30微瓦降至2.19微瓦,工作功耗从89.1微瓦降至12微瓦,无线电灵敏度提升[51] - SoC支持多种环境能量收集源,包括电磁、光伏、热电、气流和振动,并能同时从两个能源收集能量[14][53] 核心技术创新与架构 - 能量收集电源管理单元采用多输入单电感多输出拓扑结构,可同时从两个能源收集并在四个电源轨上输出功率[14] - 最大功率点跟踪技术帮助EH-PMU以最佳电压从每个收集源获取能量,提高能量收集效率[16] - 能量感知子系统监控能量收集、存储和消耗,做出电源管理决策,支持等待唤醒模式,使设备进入低功耗模式但仍快速响应[24][31] - 唤醒无线电技术使用始终开启的接收器,实现极低功耗接收消息,无射频增益模式下功耗低于1微瓦,灵敏度达-63 dBm[35][43] - 无线电采用多级唤醒和细粒度占空比技术,实现-92 dBm高灵敏度同时将平均功率保持在6微瓦以下[43] 行业应用与市场定位 - 自供电SoC非常适合大型物联网部署,特别是在难以触及位置的传感器应用,避免布线和更换电池的复杂性[5] - 技术从可持续性角度具有吸引力,设备不受电网故障影响,可靠性高,适合工业监控环境[5][28] - 产品在恶劣条件下仍能运行,可在60勒克斯光照和8摄氏度温差下进行冷启动,相当于寒冷房间内的室内照明条件[16] - 与高功率AI芯片形成鲜明对比,AI芯片功耗达数百瓦,而Everactive的SoC将功耗降低到微瓦级别,比移动设备的毫瓦级别低一个数量级[2][46] - 当前行业趋势显示,标准正朝着使用唤醒无线电方向发展,该技术研究已持续数十年并不断改进[44] 性能比较与行业地位 - 与英特尔Wi-Fi 6 AX201相比,Everactive的WRX设置功耗更低,英特尔在核心功耗降低模式下的空闲功耗为1.6 mW,而WRX可低于1微瓦[44] - 在与同类产品的比较中,PKS3000在最小功耗、平均功率和应用能耗方面表现优异,支持同时能量收集且具备低电压冷启动能力[53] - 产品采用非尖端FinFET节点但能以极低功耗完成任务,专注于工业监控应用,未来可能随着技术发展覆盖更广泛用例[54]