新一代无线SoC什么样？答案内详~

毋庸置疑，物联网已经成为今天及未来智能化世界的骨架。根据市场研究机构IoT Analytics的报告，2025年全球物联网设备连接数将达到211亿，同比增长14%；预计到2030年，这个数字将达到390亿，2035年则会攀升至500亿。

市场的发展，也在推动无线SoC的加速演进。所谓无线SoC，是指在传统微控制器的基础上，集成无线通信模块的芯片，也被称为无线MCU。这种无线连接和控制处理“二合一”的集成化设计，使得开发者能够以更简洁的架构、更快捷的方式开发出更具性价比的智能联网设备。

无线SoC发展的新趋势

高集成、低功耗、多协议支持等特性，一直是无线SoC追求的目标。值得注意的是，时至今日，随着物联网技术和市场的发展，新一代无线SoC的“进化”也呈现出了一些新的趋势，归纳起来，有以下几点：

1、AI/ML功能的融入

将AI (人工智能) 功能引入物联网边缘端设备，以满足实时性、安全性等方面的应用要求，已经是大势所趋。因此，在无线SoC中集成AL/ML加速处理引擎，提升系统的性能和算力，在本地实现边缘AI应用，肯定是产品迭代升级中一个重要考量。

2、无线多协议共存

多协议支持，目前已经成为主流无线SoC的标配功能，加之在特定应用场景中（如智能家居和楼宇）无线互联设备数量的增加，以及由Matter标准所推动的不同生态体系之间无线设备的无缝互连和互操作，都会让各种无线通信之间的共存成为一个不容忽视的挑战。

3、物联网安全的刚需

随着消费者安全意识的加强，以及世界各国各地区网络安全相关法规的完善，无线SoC的安全功能也需要不断强化。物联网应用对无线SoC的安全诉求，不仅是单纯的加密保护，而是从硬件到软件一整套的安全策略和方案。

4、支持不同应用场景的灵活性

物联网应用“碎片化”的特点，对无线SoC产品线路图的规划是个挑战。应对这一挑战，一方面需要聚焦某些典型的、规模化应用，在芯片的设计上进行有针对性的优化，形成差异化优势；另一方面则是要不断扩充产品组合，为开发者提供不同资源配置的产品，以便与不同目标应用相匹配。

5、适应未来需求的可扩展性

除了要考虑眼前的市场需求，无线SoC还必须考虑整个产品线未来的可扩展性，这既需要稳定的工艺制程和可扩展的硬件架构作为基石，也需要配套的开发工具和软件提供完善的外围开发生态，以快速响应市场的发展和变化。

新一代无线SoC产品

顺应上述的趋势，众多半导体厂商都在紧锣密鼓地打造下一代无线SoC产品。在新一轮的竞逐中，Silicon Labs率先推出了采用22nm工艺节点的第三代无线SoC，在计算能力、集成度、安全性和能源效率等方面都进行了全面的优化，可以说为新一代无线SoC产品“打了个样”，树立了一个新标杆。

SiXG301系列是Silicon Labs系列中的首批产品，其主控采用Arm Cortex-M33内核，运行频率高达150MHz，同时还设有无线电和安全引擎专用内核；高达4MB闪存和512kB RAM的内存配置使其可支持要求更高的应用。SiXG301系列还支持Silicon Labs的并发多协议 (CMP)，支持多协议应用，有助于简化制造商的供应链管理和终端用户的操作。

首批发布的SiXG301系列包括两个子系列——SiBG301和SiMG301：前者“B”类型器件是针对低功耗蓝牙（BLE）而优化的产品，可满足BLE和蓝牙Mesh网络等应用场景所需；后者“M”类型器件则支持蓝牙、Matter、Thread、Zigbee、动态多协议和并发多协议，可在单个设备上同时运行Zigbee和Matter over Thread等协议。

图1：SiXG301系列无线SoC框图（图源：Silicon Labs）

除了上述的特点之外，SiXG301系列无线SoC还有四个显著的优势：

高性能

SiXG301系列无线SoC通过集成边缘AI/ML加速器，将处理能力提高至100倍以上，让开发者能够在单一器件中更便捷地实现边缘AI推理等功能，从而节省空间和系统成本。

差异化

SiX301系列针对LED照明应用进行了特别优化，集成了关键功能，包括用于LED控制器 IC的PIXELRZ单线通信接口，以及支持低电平和一致调光的LED预驱动器，使其能够在特定应用中简化设计、减少BOM并降低系统成本，形成独特的差异化优势。

安全性

Silicon Labs在以SiXG301系列为代表的第三代无线SoC中，集成了其特有的Secure Vault物联网安全框架，该架构是一套硬件和软件功能的集合，旨在保护联网设备免受篡改、窃听和其他形式的数字恶意行为侵扰。值得一提的是，Secure Vault技术已经获得了PSA 4级认证，可在硅级层面为用户提供封闭式保护，更大限度地夯实整个系统的安全基础。

可扩展

Silicon Labs的第三代无线SoC是采用通用代码库并基于不同内存选项构建的多无线电解决方案，既向后兼容第二代的无线SoC产品，也为满足未来开发需求做好了准备。这也意味着，采用SiXG301系列进行开发，将具有更高的开发效率和出色的可移植性，有利于针对不断出现的新用例进行扩展，是解锁新一代物联网应用极为合适的“敲门砖”，为楼宇自动化、智能照明和智能家居等领域的产品创新，提供理想的解决方案。

高效的无线SoC开发套件

为了助力SiXG301系列无线SoC的应用开发，Silicon Labs还推出了配套的SiXG301 2.4GHz +10dBm开发套件，为嵌入式开发者评估SiXG301无线SoC以及原型开发提供一个绝佳的平台。

图2：SiXG301 2.4GHz +10dBm开发套件（图源：Silicon Labs）

该开发套件采用主板+无线电插件板的灵活架构。无线电板包括BRD4407A和BRD4408A两种型号可选，它们都为SiXG301无线SoC提供了全面的参考设计，具有匹配网络和PCB天线，可在2.4GHz频带实现10dBm输出功率。

主板方面，Silicon Labs提供入门套件主板 (BRD4001A) 和无线专业套件主板 (BRD4002A) 两个选项，主板包含一个板载J-Link调试器（带有一个数据包跟踪接口和一个虚拟 COM 端口），可通过一个扩展头，为所连接的无线电板以及外部硬件开发应用程序并调试。同时，主板上还包含传感器和其他外设资源，可轻松演示SiXG301 SoC的诸多功能。