Nanopower выпустила микросхему nPZ2100 со сверхмалым потреблением для устройств интернета вещей

Ток покоя 200 нА при 3,0 В и 1 мкА при опросе датчиков. Микросхема самостоятельно обслуживает до шести периферийных устройств по I²C или SPI и держит основной микроконтроллер выключенным, пока не потребуется обработка данных.

Компания Nanopower Semiconductor представила nPZ2100 — новый прибор семейства энергосберегающих микросхем nPZero. Устройство самостоятельно управляет датчиками и периферией, оставляя основной микроконтроллер выключенным до момента, когда действительно нужна обработка данных. Ориентировано на постоянно работающие узлы с питанием от батареи.

Типовой ток покоя nPZ2100 составляет 200 нА при 3,0 В, ток при опросе — 1 мкА. Микросхема самостоятельно обслуживает до шести периферийных устройств по интерфейсам I²C или SPI и содержит четыре ключа питания периферии на 1 мА плюс отдельный ключ на 10 мА для основного процессора. Диапазон рабочих температур промышленный: от −40 до +85 °C.

Архитектура отвечает на растущую трудность периферийных вычислений: процессоры, беспроводные системы на кристалле и ускорители искусственного интеллекта потребляют заметную мощность, хотя во многих задачах их вычислительные возможности нужны лишь эпизодически. Вместо того чтобы держать основной процессор активным, nPZ2100 образует слой управления с малым потреблением, который следит за состоянием системы и включает процессор только по необходимости.

Для самостоятельной работы в микросхему встроены 256 байт статической памяти, восьмиразрядный трёхканальный аналого-цифровой преобразователь, 32-разрядный счётчик времени с будильником, сторожевой таймер и счётчик событий общего назначения. Этого достаточно, чтобы наблюдать за датчиками, аналоговыми сигналами, временными условиями и событиями системы, пока основной микроконтроллер обесточен.

nPZ2100 умеет и полностью снимать питание с периферии, когда та не нужна. Это убирает её ток покоя и сокращает лишние пробуждения микроконтроллера. Беря на себя опрос датчиков и наблюдение за системой, микросхема уменьшает время активной работы основного процессора и общее энергопотребление узла.

Архитектура рассчитана и на питание от преобразователей энергии окружающей среды. Снижая частоту опроса датчиков и число пробуждений процессора, nPZ2100 помогает уложиться в жёсткий энергетический бюджет и, возможно, обойтись батареей меньшей ёмкости или альтернативным источником.

Целевые применения: беспроводные датчики интернета вещей, системы умного дома и зданий, слежение за имуществом, электронные ценники, носимая электроника, пульты, устройства взаимодействия с человеком, охранная и контрольная аппаратура, промышленные датчики с батарейным питанием, бытовая электроника и системы сбора энергии.

Даташит, описание изделия и первые материалы для разработчиков уже выложены на портале Nanopower. Наборы разработчика, инженерные образцы и модули nPZero 2100 Development Stamp запланированы на сентябрь 2026 года, полноценный выпуск и серийное производство — на второй квартал 2027 года.