電子發燒友網報道（文/周凱揚）在智慧家居和可穿戴等低功耗物聯網場景中，一個多協議的無線SoC可以起到彌足輕重的作用。多協議無線SoC提供的不僅是更高的相容性，也為Mesh組網帶來了便利。如今的多協議無線SoC已經不再滿足於藍芽和專有2.4GHz協議，也看向了興起的Thread。
Nordic nRF52840和nRF5340
nRF52840是Nordic Semiconductor推出的一款低功耗多協議藍芽5.3 SoC，不僅支援BLE、藍芽Mesh、NFC、Thtead和Zigbee，還支援2.4GHz專有協議，比如主要用於佳明智慧裝置中的ANT。nRF52840與nRF52系列其他SoC一樣，均採用了Cortex-M4處理器，主頻達到64MHz並附帶FPU。
nRF52840 / Nordic Semiconductor
nRF52840具備可程式設計的發射功率，範圍在+8dBm到-20dBm之間，+8dBm下的電流功耗只有16.4mA，1Mbps藍芽傳輸下的靈敏度為-95dBm，如果搭配Nordic nRF21540射頻前端模組的話，更是可以將靈敏度提升至-100dBm。nRF52840也給足了硬體資源，1MB的快閃記憶體和256KB的RAM，在多協議無線SoC的應用場景中已經足夠用了。
在安全性上，Nordic更是為nRF52840內建了一個片上Arm CryptoCell 310加密硬體加速器，與軟體安全演算法相比，CryptoCell可以提供更高的安全等級，而且硬體加速器可以顯著降低運算時間和功耗。
除了可穿戴裝置外，2.4GHz專有協議還有一類常見消費場景，那就是互動娛樂裝置，比如滑鼠鍵盤等遊戲外設，而這些裝置主要看重更低的延遲。遊狼的Hati ACE滑鼠就用到了nRF52840 SoC，Nordic表示該系列滑鼠採用了其專有的低延遲資料包模式（LLPM），可以將報告速率加快至1ms，即便在複雜的射頻環境下也能提供低功耗和出色的無線連線效能。
nRF5340 / Nordic Semiconductor
nRF5340則是Nordic推出的一款面向高階的多協議無線SoC，在效能上全面升級，配備了兩個Arm Cortex-M33處理器，一個作為高效能應用處理器，一個作為網路處理器，前者最高可在128MHz的主頻下執行，具備1MB快閃記憶體和512KB RAM，並實現514CoreMark的效能。後者則更注重效率，其主頻為64MHz，能效比進一步提高，與應用處理器在64MHz下73CoreMark/mA相比，網路處理器在同樣主頻下可達到101 CoreMark/mA的能效比。
在發射功率上，nRF5340的範圍為+3dBm到-20dBm，更是可以以1dB的幅度進行程式設計，與nRF52840 4dB的幅度相比更加靈活。安全性上，nRF5340將nRF52840中的CryptoCell 310加密硬體加速器升級為CryptoCell 312，在與Arm TrustZone和安全金鑰儲存的結合下，這塊多協議無線SoC的安全性可以說拉到了頂級。
Silicon Labs MG24和BG24
EFR32MG24和EFR32BG24作為Silicon Labs新推出的無線SoC系列，同樣也是多協議無線SoC的佼佼者，其中MG24則是一款主打Matter和Thread的產品。兩者均採用了ARM Cortex M33處理器並集成了DSP擴充套件的設計，78MHz的主頻加上1536kB的Flash與256kB的RAM，應對當下不少物聯網應用已經是綽綽有餘了，甚至硬體資源還有餘裕。
BG24和MG24 / Silicon Labs
當然了無線SoC最為重要的還是它的射頻效能，MG24和BG24的發射功率最高可達+19.5dBm，滿功耗下的發射電流也只有155mA。兩者均支援藍芽5.3協議傳輸，1Mbit/s BLE傳輸下兩者的接收靈敏度可以達到-97.5dBm，而MG24在802.15.4（Thread、Zigbee）下的接收靈敏度可以達到-104.5dBM，這讓產品開發者用更少的部件數就能做到優異的無線連線效能。
更重要的是，Silicon Labs在這兩款無線SoC中加入了AL/ML硬體加速器，不少人可能會納悶，無線SoC要AL和ML有什麼用？其實不然，AL/ML硬體加速器的加速在用於一些安全和互動上的功能時，可以顯著降低功耗，比如預測性維護、破窗檢測以及喚醒詞檢測等等。
20位的ADC也是MG24和BG24的特色之一，這為兩款無線SoC解鎖了一些額外的市場。BG24就可以用於某些便攜醫療裝置中，比如血糖儀、脈搏血氧儀等。至於MG24的話，因為Matter尚未準備好進軍醫療市場，未來待到標準完善後說不定也能更充分地利用這一效能。
小結
固然在這些多協議無線SoC中，連線效能以及支援的協議數才是重中之重，但同樣不可小覷抗干擾和效能與其他協議的共存表現。比如BLE和多數Wi-Fi用到的都是2.4GHz，如何處理好這些串擾也是考量無線SoC表現的重點。這個問題其實早就已經被提出，幾家廠商也都有各自成熟的方案，但在協議愈發複雜的情況下，尤其是智慧家居場景之中，如何更好地控制協議共存，也可以說是一大挑戰。
