2月14日,飞英思特官方对外发布公告,历时2年,旗下首款环境微能量采集与管理芯片FPM8100成功研发。该款芯片作为国内无源物联网领域的首款环境微能量采集与管理芯片,实现了国内该类芯片产品零的突破,填补了市场空白。

应用方面,FPM8100芯片具有高效率、高稳定、超低功耗等优势,可集成于各类低功耗传感器之中使其能量自给。其关键性能指标对标甚至远超国外同类型产品,为我国的低功耗芯片市场提供了一种全新的选择。

FPM8100芯片制程采用180nmCMOS工艺,裸片尺寸为2.1mm*2.3mm,封装后芯片大小为4.2mm*4.2mm;实现了380mV最低启动电压,并将静态电流功耗控制在400nA~700nA,多电压输出及可达300mA峰值瞬时电流输出;Boost-Buck转换效率在10µW至500µW范围内的效率不低于70%。

目前,飞英思特围绕该系列芯片所打造的解决方案,已在工业监测、农业监测、资产管理等领域投入试用。随着研发团队对产品的持续优化,将进一步缩短其大规模应用的时间。

一直以来,环境能量采集都是极难研发的技术之一,而想将这些微能量采集并进行管理,其难度更是指数级提升,这也导致国内这一领域此前未曾有芯片类成果问世。这背后的主要原因在于,想要研发一款高性能的能量采集及管理芯片,不仅要控制芯片自身的功耗,对Boost-Buck转换效率、冷启动(Cold-Start)电路效率和启动电压等设计也有着严苛的性能要求。想要解决这些难题,并非一日之功。这不仅对研发团队综合实力有极高的要求,还需要持续不断的人力物力投入。

目前,主要的环境能量为射频能、温差能、微光能、振动能,其典型的能量密度在0.01µW/1cm2—200µW/1cm2区间,但想要采集这些能量为己所用,仍存在较大的技术挑战性,主要是因为能量的微弱性、能量的随机性以及能量的震动性,让纳瓦(nW)至微瓦(µW)能量区间实现设备的稳定工作异常困难。

环境微能量采集与管理芯片FPM8100,主要以射频能、温差能、微光能、振动能等环境中常见能量为采集目标。可通过冷启动电路(ColdStart)、能量选择切换(PowerSwitch)、逻辑控制状态机(StateMachine)、储能管理(StorageManagement)等主要模块将前端无序、低品质输入能量,高效地管理、利用、存储起来,形成新的“环境电池”形态,以实现对后端电路的稳定输出。此外,高集成度的设计可以使用户更容易进行二次开发和设备尺寸管理。

近年来,随着数字经济发展战略的不断推进,低功耗传感器部署数量激增,因续航问题带来的电池更换、断电、运维等问题使得整体持有成本剧增,产业发展势头滞缓。如今,环境微能量采集与管理芯片FPM8100的问世,对于解决数据采集的稳定性和改善高昂成本有着巨大作用,为实现为千亿级万物智联生态奠定了核心基础。

从行业层面来看,飞英思特作为无源物联网领域首个吃“螃蟹”的企业,不仅向外界展示了强大的技术研发实力,更是为整个数字经济产业发展注入了一剂强心剂,无论往后行业格局如何变幻,环境微能量采集与管理芯片FPM8100都将在整个无源历史上留下浓墨重彩的一笔。同时,也期待飞英思特在此基础上,给整个无源物联网领域带来更多惊喜。