搭载能量收集技术的全新蓝牙5.3片上系统(SoC)ATM33系列，支持“迄今最长的电池使用寿命及无电池运行，将现有的能量收集及超低功耗技术推进到了更高的水平。”
作为一家专注于设计超低功耗无线技术和能量收集解决方案的半导体公司，Atmosic 日前宣布获得由风险投资公司Sutter Hill Ventures领投的7200万美元新一轮融资。同时，Atmosic还发布了搭载能量收集技术的全新蓝牙5.3片上系统(SoC)ATM33系列。
按照Atmosic营销及业务拓展副总裁Srinivas Pattamatta的说法，ATM33系列支持“迄今最长的电池使用寿命及无电池运行，将现有的能量收集及超低功耗技术推进到了更高的水平。”
其实在ATM33推出之前，Atmosic第一代产品ATM2和ATM3已经应用于不同的场景中，并取得了非常重要的成功。Srinivas Pattamatta介绍称，仅在过去一年中，Atmosic产品出货量就增长了约10倍，客户群扩大500%，近期还宣布与面向家庭娱乐和智能家居设备的无线通用控制解决方案厂商Universal Electronics Inc.达成合作。
但第一代产品主要定位于物联网低功耗无线(LPW)市场中的远程控制、鼠标键盘等基础型应用，考虑到LPW市场强劲的市场增长率(2020-2024年复合增长率>10%)，预计到2024年，不但应用终端数量将达到40-50亿台，而且市场将越来越倾向于具有更强处理能力、更多功能(安全和定位)和更低功耗的设备。这样一来，LPW市场也就自然而然的进入了以家居智能设备传感器、血糖监测仪、可穿戴设备和寻向设备为代表的第二代产品阶段。
得益于ATM2和ATM3在市场上取得的成功，Atmosic将一些共同的技术基础，例如超低功耗、对光能/射频/热能/机械能进行受控能量收集等，沿用到了ATM33系列产品上，并在此基础上对系统层面进行了大幅的优化和升级，包括无需MCU感知功能的升级, 以及射频信号按需唤醒，以此大幅延长电池的使用寿命，甚至实现无需电池的应用环境。
以无需MCU感知操作技术为例，在传感器进行芯片读写时，ATM33中的Sensor Hub无需MCU即可操作并直接发送低功耗蓝牙(BLE)数据包。这意味着，即使在深度睡眠状态下，SoC也能执行传感器运作支援功能，如访问内存和传输信标等，而不需要唤醒整颗芯片，大幅节省了所需的功耗；在射频信号按需唤醒技术方面，ATM33系列配备了一个0.7mA超低功耗接收器和一款具有突破性的高效发射器，可在0dBm至10dBm的输出功率下高效运行，使得电池使用寿命达到同类竞品的3到5倍。
众所周知，在无线IoT场景应用下，大概65%-70%的功耗都是由射频模块产生的。因此，如何持续降低该模块的功耗，始终是这一类产品设计的头号挑战。
“的确是这样，因此我们在芯片设计层面，采用的并不是单纯的一条技术路径，而是多个技术路径的综合。”Srinivas Pattamatta举例称，首先，Atmosic使用了非常低电压的晶体管；其次，将所有的蓝牙芯片进行细化和分解，将其拆分成50个甚至更多的模块，再依据具体的使用场景，对不同模块的功耗、信号传输的效率、以及模块之间信号传输的电压进行不同层次的优化；最后，如前文所述，当模块没有被使用的时候，它们将处于睡眠状态。
除此之外，ATM33还集成了功耗优化的ARM Cortex-M33F处理器，工作频率可达64MHz，并支持ARM TrustZone®，可提供强大的系统安全性。与ATM2和ATM3产品支持蓝牙5.0不同，ATM33系列已经扩展到支持蓝牙LE 5.1/5.2/5.3，并同时支持AoA与AoD室内定位技术，用于资产跟踪和寻向。
“Atmosic现在的战略方向就是持续关注BLE市场的创新，因为BLE市场的发展非常迅速，规模非常大。”在被问及“低功耗蓝牙技术目前是否依然是短距离通信领域的最优解？”这一问题时，Srinivas Pattamatta对媒体解释说，以目前热度极高的BLE和UWB技术为例，同样作为短距离无线通信技术，BLE适用的范围是200米以内，中等精度，中等或较低数据传输速率的场景；UWB适用的覆盖范围会更窄，精度更高，功耗也更高。因此，不同无线技术间各具优势，互补趋势明显。
但作为一家初创的、正在快速成长的公司，“Atmosic不需要贪多，而更适合选择单独的一条技术路径，不断地发力。”Atmosic产品营销总监 Dylan Ko说，公司会持续跟踪包括UWB在内的其他无线技术的快速变化，在未来可能也会做出不同的战略选择。
此外，Atmosic还对光伏和射频能量收集器进行了增强，用以支持不同类型的光伏能量收集器，进一步扩大了能够接收的射频能量输入范围。在Srinivas Pattamatta看来，能量收集市场当前还处在快速成长期，绝大多数用到能量收集技术的产品主要集中在消费品市场，资产追踪、信标市场也有类似设计，且以光伏为主要流行方式。
但最近也有一些客户开始尝试使用射频能量和机械能量收集，例如在刚刚结束的CES上，三星就发布了一款使用光能和射频能量采集的蓝牙遥控器。预计在接下来的一到两年内，会有更多类似的应用被开发出来，它们的共同点都是对电池的依赖性会大幅下降，甚至实现永久续航。
而为了更好地满足不同应用场景的需求，ATM33系列也提供不同的封装解决方案：一种是QFN(方形扁平无引脚封装)，包括5×5mm和7×7mm规格，引脚数分别是40和56；另外一种是WLCSP(晶圆级芯片规模封装)，适合其他更小体积的应用场景。样品将于2022年第一季度对外提供，并于2022年年中实现量产。
展望2022年，Srinivas Pattamatta相信超低功耗蓝牙、遥控器、键盘、智能门锁等市场将会继续增长；而在工业物联网领域，尽管能量收集技术在过去一年取得了不错的成绩，并将持续发展，但考虑到工业领域本身的属性，业界仍要给予足够的耐心。为此，除了确保ATM2和ATM3继续获得更加稳定增长的订单外，Atmosic也将发力能量收集，特别是光伏发电和射频发电两大应用场景，列为2022年核心战略目标。
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