乐鑫推出物联网技术芯片ESP32-C2

科技绿洲 2022-04-15 2480

描述

　　在全球半导体产能紧缺的大背景下，乐鑫科技（688018.SH）作为芯片设计公司，在尽力争取产能的同时不断进化产品设计，让同等数量的晶圆能够产出更多芯片。

　　乐鑫 ESP32-C2 是一款全新推出的集成 Wi-Fi 4 和 Bluetooth 5 （LE）技术的物联网芯片。该芯片在 2021 年全球半导体大紧缺时立项，今天它终于从一个想法到实现量产。这款芯片最重要的一个目标就是尽可能地减少对晶圆面积的占用，以及减少对 flash 容量的需求。简而言之，该芯片针对高容量、低数据速率的简单物联网应用设计，如智能插座、智能照明等。

　　ESP32-C2 采用 4mm x 4mm QFN 封装，内置 272 KB SRAM，优化了 ROM 代码设计，可减少对 flash 容量的需求。ESP32-C2 沿用乐鑫成熟的物联网开发框架 ESP-IDF，并且支持 ESP-Jumpstart 和 ESP RainMaker® 等应用平台。ESP-IDF 搭载实时操作系统，支持全线 ESP32 系列物联网芯片的开发。ESP-IDF 目前由乐鑫和开发者社区共同维护，广泛应用在遍布全球的数亿颗乐鑫芯片之上。

　　值得一提的是，ESP32-C2 使用的 Wi-Fi 4 和 Bluetooth 5 （LE）技术，以及内置的基于 RISC-V 指令集开发的 32 位 MCU （120 MHz）都来自于乐鑫自研，由此可节省 IP 授权费用，进一步降低成本。

　　如果您希望为设备添加简单又稳定的无线连接功能，那么这颗小尺寸、低成本的 ESP32-C2 芯片就非常合适。选择乐鑫，一定不会错。

　　达到边界的射频性能

　　小身材，大性能。在 ESP32-C2 的研发过程中，通过减小芯片面积以及缩小封装尺寸，我们发现了另一个意想不到的优点：由于杂散和寄生的减少，芯片的射频性能得到了进一步提升。

　　ESP32-C2 在 “802.11n， MC7 （72.2 Mbps）” 模式下，当输出功率达到 18 dBm 时，依然能保持良好的 EVM 性能（《-30 dB）。而且在 802.11b/g/n 其他多种数据速率模式下，输出功率可达到或超过 20 dBm。在 “802.11b， 1 Mbps” 模式下，典型的接收灵敏度在 -97 到 -100 dBm 之间，接收电流仅为 58 mA。

　　路由器的传输性能通常会比客户端设备更好。然而，通过 ESP32-C2，客户端设备可以拥有和路由器一样出色的输出功率（不包括多天线路由器）。市场上大多数客户端设备只有在低数据率模式下才能达到 20 dBm 的输出功率，但 ESP32-C2 在部分高数据率模式下也能达到 20 dBm。因此，当用户拥有很多设备的时候，选用 ESP32-C2 可以减少数据传输时间并同步提高整体的信号质量。

　　设备可连接的最远距离是由设备可传输的最大功率和接收灵敏度决定的，或者是由允许传输的最低数据速率决定的。这也就是说，在 “802.11b， 1Mbps” 模式下达到 20 dBm 的输出功率，同时具有极好的接收灵敏度，就可以实现最远距离（通常情况下，为了满足 FCC 的认证要求会保留一些边界，比如达到 19.5 dBm 或再低些）。如果您的应用需求是追求最大化的物理距离，可以检查您选用的芯片在 “802.11b， 1Mbps” 模式下的接收灵敏度和传输功率，ESP32-C2 已达到可允许的最大边界。

　　除了物理距离之外，如果您的目标是开发音频相关的应用，更大的带宽也会有很大帮助。

　　Matter 标准

　　智能家居互联标准 Matter 可应用于任何支持 IP 的网络栈。在即将发布的第一版 Matter 标准中，它将支持 Wi-Fi、Thread 和以太网协议。

　　以下是 Matter 运行在 Wi-Fi 和 Thread 协议栈上的优劣势比较：

　　Matter over Wi-Fi

　　优势

　　低延迟，高吞吐量

　　Wi-Fi 路由器普及率非常高

　　劣势

　　耗电量大，电池供电难以支撑

　　在没有附加 mesh 协议的情况下，网络的规模受到限制，只能有一级连接

　　Matter over Thread

　　优势

　　低功耗，支持电池供电

　　支持大规模 mesh 组网（一个网络可容纳约 250 个设备）

　　劣势

　　低吞吐量，高延迟

　　需要一个边界路由器来接入 IP 网络，目前还未完全普及

　　当下，Wi-Fi 的普及率已经相当高，因此将普通的 Wi-Fi 设备迁移到 Matter Wi-Fi 标准，可以推动 Matter 标准的迅速普及。

　　ESP32-C2 作为一款支持 Matter 标准的低成本 Wi-Fi 芯片，对于 Matter 标准的推广普及具有重要意义。

　　审核编辑：彭菁

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