Nordic presenta il primo SoC wireless al mondo con doppio processore Arm Cortex-M33

L’nRF5340 combina un processore applicativo ad alte prestazioni con un processore di rete a bassissima potenza completamente programmabile, oltre a funzionalità avanzate di sicurezza di root e affidabilità di esecuzione, in un SoC multiprotocollo a bassa potenza pronto per l’illuminazione professionale, automazione industriale, dispositivi indossabili avanzati e altre applicazioni IoT complesse.

Nordic Semiconductor annuncia oggi il SoC (System-on-Chip) multiprotocollo di fascia alta nRF5340, il primo membro della prossima generazione di SoC della serie nRF5. L’nRF5340 si basa sui SoC multiprotocollo della serie nRF51 e nRF52 comprovati e adottati a livello globale, introducendo una nuova architettura hardware flessibile a doppio processore con funzionalità di sicurezza avanzate. L’nRF5340 supporta i principali protocolli RF tra cui Bluetooth 5.1 / Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE), Bluetooth mesh, Thread e Zigbee.

Il SoC nRF5340 è progettato per temperature operative estese fino a 105 °C, che insieme al supporto multiprotocollo e alle funzionalità di sicurezza avanzate lo rendono ideale per l’illuminazione professionale e altre applicazioni industriali. Inoltre, il SoC soddisfa le esigenze dei sofisticati wearable di prossima generazione con il suo processore ad alte prestazioni abbinato a una generosa RAM di 512 KB. La periferica QSPI è in grado di interfacciarsi con la memoria esterna a 96 MHz mentre la periferica SPI ad alta velocità può interfacciarsi con display e sensori complessi a 32 MHz.

L’SDK nRF5340 e nRF Connect si combinano per facilitare agli sviluppatori la creazione di applicazioni wireless che fino ad ora erano impossibili.

L’nRF5340 incorpora Arm CryptoCell-312, la tecnologia Arm TrustZone e Secure Key Storage per il massimo livello di sicurezza. Con Arm CryptoCell-312 gli standard di crittografia Internet più comuni sono accelerati dall’hardware e Arm TrustZone fornisce l’isolamento hardware a livello di sistema per software di fiducia creando aree di esecuzione del codice sicure e non protette su un singolo core. Le funzionalità di sicurezza combinate di nRF5340 consentono il root of trust avanzato e aggiornamenti del firmware sicuri proteggendo il SoC da attacchi dannosi.

L’nRF5340 si basa su due processori Arm Cortex-M33 doppi; un processore applicativo ad alte prestazioni fino a 128 MHz (510 CoreMark) con Flash da 1 MB dedicato e 512 KB di RAM, e un processore di rete a bassissima potenza completamente programmabile a 64 MHz (238 CoreMark) con Flash dedicata da 256 KB e 64 KB RAM. Il potente processore applicativo è molto efficiente (65 CoreMark / mA), ha una cache associativa a 2 vie da 8 KB, è compatibile con DSP e virgola mobile e offre opzioni di ridimensionamento di tensione e frequenza. Il processore applicativo integra le funzionalità avanzate di sicurezza Arm Cryptocell-312, Arm TrustZone e Secure Key Storage, oltre a una vasta gamma di periferiche di interfaccia tra cui NFC, USB, QSPI e SPI ad alta velocità. Il processore di rete completamente programmabile è ancora più efficiente (101 CoreMark / mA) ed è ottimizzato per la bassa potenza durante il funzionamento radio e la raccolta dei dati del sensore a ciclo di lavoro ridotto. L’accesso programmabile al processore di rete offre l’implementazione ottimale dei protocolli proprietari a 2,4 GHz, garantendo la portabilità delle serie nRF51 e nRF52.

L’nRF5340 incorpora una nuova radio multiprotocollo ottimizzata a 2,4 GHz con una corrente TX di 3,2 mA (0 dBm potenza TX, 3 V, DC / DC) e corrente RX di 2,6 mA (3 V, DC / DC). La corrente di sleep è di appena 1,1 µA. Il SoC offre un supporto multiprotocollo dinamico migliorato che consente operazioni Bluetooth LE e Bluetooth / Thread / Zigbee simultanee per il provisioning / messa in servizio e l’interazione con una rete mesh da uno smartphone tramite Bluetooth LE. La radio è in grado di disporre di tutte le funzionalità di Bluetooth 5.1 Direction Finding. L’nRF5340 funziona con un intervallo di tensione di alimentazione da 1,7 a 5,5 V, consentendo l’alimentazione da batterie ricaricabili e USB. Il SoC integra condensatori di carico XTAL per cristalli a 32 MHz e 32.762 kHz, riducendo di quattro il numero di componenti esterni richiesti rispetto alla serie nRF52 di Nordic, riducendo sia la distinta base (BOM) sia le dimensioni della soluzione.

Il kit di sviluppo software di nRF5340, nRF Connect SDK, offre una soluzione completa che integra Zephyr RTOS, uno stack di protocollo Bluetooth LE, esempi di applicazioni e driver hardware. L’SDK nRF Connect è una soluzione comprovata utilizzata nello sviluppo di prodotti commerciali basati sul System-in-Package (SiP) nRF9160. Ora, con l’aggiunta del supporto per nRF5340, l’SDK unifica l’IoT cellulare a bassa potenza e lo sviluppo wireless a corto raggio a bassa potenza. L’SDK nRF Connect è ospitato pubblicamente su GitHub, offre la gestione del codice sorgente con Git e viene fornito con il supporto gratuito IDE di SEGGER Embedded Studio. Nordic ha inoltre lanciato nRF5340 PDK, un kit di sviluppo a scheda singola, economico, per nRF5340. Il PDR nRF5340 mette a disposizione dello sviluppatore tutte le funzionalità e i GPIO di nRF5340 e viene fornito con un debugger SEGGER J-Link integrato per la programmazione e il debug del SoC.

Bluetooth, Thread, Zigbee e altre tecnologie wireless a bassa potenza costituiscono ora una parte fondamentale dell’IoT. Gli sviluppatori stanno già lavorando ai prodotti commerciali di domani basati su applicazioni altamente complesse come tecnologia di proprietà, servizi di localizzazione, medicina, casa intelligente e IoT industriale. Questi richiedono una maggiore potenza computazionale con elevata sicurezza, ma gli sviluppatori si aspettano che le soluzioni wireless di Nordic rimangano compatte e altamente efficienti dal punto di vista energetico“, afferma Kjetil Holstad, Director of Product Management at Nordic Semiconductor.

Il SoC nRF5340 è progettato per soddisfare queste esigenze e molto altro. Questo prodotto rappresenta il culmine della decennale esperienza di Nordic nel wireless a bassissima potenza, compreso quanto acquisito dallo sviluppo e dal supporto delle serie nRF51 e nRF52 negli ultimi sette anni, e in tanti anni di sviluppo di prodotto da parte del Team di R&D più avanzato al mondo specializzato nel low power wireless. L’SDK nRF5340 e nRF Connect consentono la creazione di applicazioni wireless che fino ad ora erano impossibili.”

I campioni di ingegneria del SoC nRF5340 saranno presto disponibili in un package eQFN 7×7 mm con 48 GPIO. 

 

 

 

Arsenio Spadoni

Journalist, ElettronicaIn Publisher & Founder, Futura Elettronica Founder,

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