スマホ羹け10センサのハブLSI、RFアンテナチュ〖ナ×EuroAsia (1)
海鉗もシリコンバレ〖のハイテク措度が礁まるEuroAsiaPRESS October 2014に叫朗した。染瞥攣チップの見妥の面看であるモバイルデバイスにいかに擦猛を積たせるか、が染瞥攣チップの擦猛を瘋める箕洛になっている。ここでは、スマ〖トフォン脫の稱鹼センサの慨規借妄怠墻を捏丁するQuickLogicと、アンテナチュ〖ナ脫のバリコンをMEMSで悸附するCavendish Kinetics家の糠瀾墑を疽拆する。
哭1 プレゼンを幌める漣の慎肥 IDT家にて
海攙のEuroAsiaでは、これからの染瞥攣LSIで呵も腳妥な尸填であるモバイル輝眷に羹けた艱り寥みが陵肌いでいる(山1)。スマホ脫のLSIはQualcommやMediaTekが捏丁しているようなアプリケ〖ションプロセッサだけではない。センサや奶慨怠墻、排富怠墻はスマホ脫には迫潑の你久銳排蝸が滇められるようになっている。スマホのユ〖ザ〖エクスペリエンスを毀える腳妥なデバイスの辦つがセンサである。
iPhoneに裁廬刨センサやジャイロセンサが烹很されて笆丸、センサはスマホにとても陵拉の紊いデバイスとなっている。AppleのiPhoneだけではない。Samsung ElectronicsのスマホGallaxy S5には、裁廬刨センサからヘルスケア羹けのセンサまで、さまざまなセンサが柒壟されている。QuickLogicはSamsungにプログラマブルチップを捏丁するメ〖カ〖の辦つだ。スマホに怠墻を納裁する眷圭に倡券袋粗の沒教に銅跟なチップとして、Latticeなどが捏丁するFPGAや、QuickLogicなどのプログラマブルデバイスがある。
山1 EuroAsiaPRESS2014で斧えたモバイルˇ排富ˇデザイン緘恕
海攙QuickLogicは、10鹼梧のセンサからの慨規を借妄するLSI、ArcticLink 3 S2(哭2)、およびその刪擦ボ〖ドをリリ〖スした。裁廬刨、姬丹、ジャイロ、暗蝸、補刨、季刨、ジェスチャ〖、件跋各、奪儡、看秋眶を紛盧し、慨規借妄する。このLSIは、センサインタ〖フェ〖ス∈Sensor Manager∷と、センサ慨規の罷蹋を妄豺するハ〖ドウエア慨規借妄(Flexible Fusion Engine)、そして奶慨インタフェ〖ス∈Communication manager∷、さらにユ〖ザあるいはファ〖ムウェアでプログラムできるプログラマブルロジック攙烯∈1,000ゲ〖ト鎳刨∷を礁姥している。候鉗券山したセンサハブS1はロジックが蓋年だったが、海攙のS2ではプログラム攙烯を礁姥した。プロセスはTSMCの65nm。
哭2 媽2坤洛センサハブLSIのブロック哭 叫諾¨Quick Logic
アンドロイドOS≈キットカット∽に潔凋しながら、迫極の瓢侯も千急できるようなアルゴリズムを積っている。毋えば、殊眶紛のセンサからの攫鼠によって、殊いているのか瘤っているのか、捐り濕に捐っているのか、などの瓢侯を、それに斧圭ったアルゴリズムを倡券していることで、どのような瓢侯を乖っているのかを千急する(哭3)。ジェスチャ〖に簇しても票屯で、そのジェスチャ〖の瓢侯が部を績しているのかを千急するアルゴリズムを倡券している。
哭3 ユ〖ザの瓢侯を千急する 叫諾¨Quick Logic
このLSIを票家は、センサハブと鈣び、センサを侯るサプライヤとパ〖トナ〖シップを寥んでいる。このほど、センササプライヤに灤して、このセンサハブ脫にセンサを千年するQVL∈Qualified Vendor List∷プログラムを惟ち懼げた。このプログラムで千年されたセンサはこのセンサハブLSIと澄悸に奶慨でき、モデルも崔めてシステムレベルの高垂拉を瘦つことができる。海攙千年されたセンササプライヤには、AKM(鞍步喇エレクトロニクス)、ams、Analog Devices、Bosch、Honeywell、InvenSense、Kionix、錄拍瀾侯疥、STMicroelectronicsがいる。
また捏丁する倡券ボ〖ド(哭4)には、アンドロイドOS脫ソフトウエアドライバを崔まれており、スマホのアプリケ〖ションプロセッサのコプロセッサとしてセンサハブLSIを蝗うことができる。このためシステムの倡券袋粗を沒教できる。プロセッサとのデジタル奶慨にはI2CとSPIを脫いている。MIPIよりも久銳排蝸が你いからだという。裁えて、11奉にはウェアラブル眉瑣羹けの刪擦キット(ド〖タ〖ボ〖ド)もリリ〖スする徒年だ。
哭4 センサハブの倡券ボ〖ド 11奉券卿のウェアラブル眉瑣脫倡券ボ〖ドはこのド〖タ〖ボ〖ドとなる
叫諾¨Quick Logic
MEMSで弓掠拌チュ〖ニング
スマホには奶慨怠墻はマスト。稱柜で蝗われているLTEは40鹼梧笆懼の慌屯や件僑眶掠があるため、ソフトウエア痰俐∈Software defined radio∷で圭わせようとすると弓掠拌のアンテナやLNA∈ロ〖ノイズアンプ∷などが澀妥となる。勢柜のCavendish Kinetics家はRF-MEMSをデジタル瓢侯に圭わせた材恃チュ〖ナSmarTuneを券山した。シリコンMEMSは悸に怠常弄な帆り手し瓢侯に動い。MEMSの泅遂メンブレンを帆り手し50帛攙餅牲笨瓢させても稍紊はゼロだったという。
スマホの瓢羹として、モバイル奶慨のアンテナを嘲嬸に叫すのではなく、柒嬸に肋けることで斧た謄(ファッション拉)を紊くする數羹でやってきた。しかし、それは減慨炊刨が礙くなる數羹である。しかもLTEのように件僑眶掠が籠えても、どの柜にもスマホを叫操できるようにするためには件僑眶掠を弓くせざるを評なくなる。RF慨規をアンテナで減慨してから、RF攙烯に丸るまでにスイッチ、フィルタを奶るため、アンテナ黎眉のパワ〖の75%をロスしてしまう。しかもアンテナを井さくすればするほど炊刨は皖ちる。
ではどうやって、井さなアンテナで炊刨を懼げるか。アンテナの墓さが僑墓の墓さに圭った箕に、鼎棠して炊刨はピ〖クになる。毋えば700MHzの排僑の僑墓は42.9cm、900MHzだと33.3cmになるが、そのような墓さはスマホのデザインには釣推できない。1/2僑墓、あるいは1/4僑墓にして鼎棠させるが、跟唯は皖ちる。ここでは推翁拉の砷操をかけることで悸跟弄にアンテナの墓さを恃えている。
驕丸は、スイッチングで推翁を恃えていたが、これではアンテナ炊刨の羹懼は25~35%どまりだった。スイッチの賃掐祿己があるためだ。Cavendishは材恃キャパシタをMEMSで侯った。アンテナ炊刨を100%笆懼にも猖簾し、700MHz×2.7GHzまでほとんどフラットなアンテナ潑拉に猖簾できる。つまり、700MHz脫なら700MHzにピ〖クを積たせ、2.7GHzなら2.7GHzにピ〖クが丸るように肋年できる(哭5)。つまり、豆掠拌の件僑眶スペクトルをズラリと事べていくことに陵碰する。
哭5 700MHzから2.7GHzまでほぼフラットな潑拉が評られる
叫諾¨Cavendish Kinetics
その緘恕がデジタル弄だ。MEMSキャパシタを菇喇する嘿墓い沒糊を1グル〖プあたり32綏肋け、それで眶澆ものグル〖プを菇喇する(哭6)。1グル〖プは5ビット尸の推翁恃步を侯り叫す。沒糊辦つは、腮警なキャパシタを菇喇し、その排端粗の蜂粗が鄂いているか弓がっているかという1、0のデジタル猛を何る。腮警なキャパシタは眶紗改にも第ぶ。グル〖プごとに、デジタル弄に推翁を恃步させることができる。MEMSの沒糊嬸尸は面鄂菇隴になっているが、デバイスそのものは面鄂でWLP∈ウェ〖ハレベルパッケ〖ジング∷で甚賄する。MEMSの瀾隴はTower-Jazz、アセンブリはOSATを網脫する。WLPの絡きさは2mm逞。面柜のスマホメ〖カ〖nubiaがこのMEMSチップを何脫したLTEスマホZ7を券山した。
哭6 井さな沒糊覺のMEMSキャパシタでデジタル弄に推翁を恃える
叫諾¨Cavendish Kinetics
件僑眶ごとにチュ〖ニングできるため、LTEのキャリア件僑眶を蘆ねて光廬步する、キャリアアグリゲ〖ションにも灤炳できる。Cavendishは、海稿アンテナチュ〖ニングだけではなく、ロスの警ないスイッチ燎灰、チュ〖ナブルフィルタ、チュ〖ナブルなパワ〖アンプなどに炳脫していくロ〖ドマップを閃いている。
