我最近在展示我的新款Garmin 先行者 945 智能手表。我的朋友们都赞不绝口，因为它几乎提供了其他智能手表上的所有功能。让他们大吃一惊的是，我一直保留到最后的一项功能–充电后可以使用十多天。他们的手表充其量只能用三天。
Garmin 先行者 945 将您能想到的所有功能都装进了这个小巧的空间里。
功能列表相当广泛。老实说，我只用了其中的一小部分。但我非常喜欢使用这些功能。对我来说，两个关键的应用都需要使用 GPS，而正如您所期望的那样，Garmin 的 GPS 工作完美无瑕。首先是跟踪跑步。GPS 清楚地知道我在哪里，去过哪里，并能很好地绘制出路线。它还能告诉我与跑步相关的所有健身统计数据。
我利用的第二个应用程序是打高尔夫球时的测距仪和记分卡。像我这样打高尔夫球的人，只要有机会就会利用。知道一码以内的球洞距离对我很有帮助。它还能记录我的所有成绩，让我保持诚实。
最长电池寿命
先行者 945 与其他同类产品的真正区别在于电池续航时间。除了一些卓越的工程设计外，最大的原因是使用了Ambiq®Apollo2 超低功耗系统芯片。2.5 x 2.5 毫米的 Apollo2 是第二代产品，其工作频率为 10 μA/MHz，远远优于工作频率为 34 μA/MHz 的上一代产品。需要注意的是，现在还有一种更新的器件 Apollo3 Blue，其功耗规格更低，低至 6 μA/MHz，并增加了片上 SRAM 的数量。蓝色 “指的是该器件专用的第二个内核，用于超低功耗蓝牙® 低能耗 5 连接。
Apollo2 SoC 的核心是 Ambiq 获得专利的亚阈值功耗优化技术(SPOT®) 和带有浮点运算单元的Arm® Cortex®-M4 处理器。该器件集成了高达 1 Mbyte 的闪存和 256 kbytes 的 RAM，可容纳无线电和传感器开销，同时还为应用代码和算法留出了空间。
据说小米手表 Color也采用了相同的处理器，但我还没有机会对它进行解剖，所以无法确认。值得注意的是，它还拥有两周的续航时间，所以我猜这与采用 Ambiq 处理器有关。不过，这个问题我还是留待下一篇文章再谈吧。
有趣的附带说明：Matrix PowerWatch 也包含 Ambiq 处理器，由嵌入式太阳能电池供电。因此，它永远不需要充电。这很酷。我在最近的 CES 展会上看到了这款产品。
由于空间有限，Garmin 的设计师们真的把设备都塞得满满的。第一张图显示的是电路板的正面，第二张图显示的是剥离电池后的背面。Ambiq 设备位于背面，即图中的左上角。
我如何知道 Garmin 先行者 945 内部装有哪个处理器？如图所示，我拆开了手表。虽然这样做让我很痛苦，但我必须看看是什么东西让手表在一次充电后能运行这么久。Forerunner 945 手表主要由 Garmin 团队自主设计，设计团队分布在美国和加拿大。
这款手表可以在水下使用，这给我留下了深刻印象。说明书上说它可以在水下 50 米处使用。它的表面还采用了康宁大猩猩 DX 玻璃。边框由纤维增强聚合物制成。我明白为什么拆卸它如此困难了。老虎钳、锤子和锋利的螺丝刀（不幸的是）是首选工具。
主要是本地加工
Apollo2 SoC 为手表处理传感器，然后在本地处理数据。将数据保存在手表内（而不必到云端处理）有很多好处。最大的好处是可以近乎实时地处理和显示数据。这也意味着手表不必总是处于 “连接 “模式，以免耗费电池电量。
将数据保存在本地可减轻用户的安全顾虑，因为数据永远不需要向第三方提供。用户可以跑步、打高尔夫球或进行其他形式的锻炼，并在完成后立即显示健身计算结果。一般来说，只有在与手机、平板电脑或个人电脑等其他设备同步时，手表才会将数据传回云端。
请注意，电路板上还有第二个处理器，由意法半导体公司（STMicroelectronics）提供。该设备驱动显示屏，运行更高级别的操作系统，即与显示屏相关的更高级别的应用程序。如图 1 所示，显示屏提供大量信息，并由五个按钮控制。它们有助于在各种应用程序之间切换并控制背光。阳光下可见的透反射式像素内存（MIP）液晶显示屏可显示 240 x 240 像素。
与采用内部电压调节器的部件一样，Garmin 工程师在设计时必须牢记的一个考虑因素是，电容器和电感器要尽可能靠近处理器，并采用非常短的迹线。
充足的内存
其他组件包括用于海拔测量的压力传感器、心率监测器和 GPS。Winbond 128-Mbit SDRAM 具有一些独特的功能，可将功耗降至最低。例如，它支持部分阵列自刷新（PASR）和自动温度补偿自刷新（ATCSR）等特殊功能。
在电路板的背面有一个来自Kioxia America（前身为ToshibaMemory America）的 128-Gbit NAND 闪存。因此，手表可以存储 1000 首歌曲。存储设备以完全同步模式运行，电源电压为 1.8V。当然，各种无线电（Wi-Fi®、蓝牙、ANT+ 和 GPS）都有天线。
据 Ambiq 的技术人员称，Garmin 的设计师们做足了功课，真正将 Apollo2 处理器的潜力发挥到了极致。他们声称，两家公司在整个设计过程中密切合作，甚至在设计的关键部分每周都有合作。请注意，Ambiq 向我明确表示，他们不允许对客户或其产品发表评论。不过，该公司还是为本文提供了一些高级信息。
Ambiq 为 Garmin 工程师提供了 SDK，其中包括硬件抽象层以及外设的底层接口驱动程序。由于 Apollo2 基于标准的 Arm Cortex-M4，因此对大多数工程师来说都非常熟悉。Ambiq 使用标准编译器、开发接口和工具，如 J-Link 接口。
先行者 945 的耗电量主要来自两个方面：背光和 GPS，前者一般不会长时间开启，而后者则可能在跑步、散步、骑车和打高尔夫球（是的，有些人认为打高尔夫球也是一种锻炼）等锻炼过程中长时间开启。在明亮的光线下使用时，设备的反向反射显示屏不需要背光，因此可以节省电量。用于心脏监测的 LED 灯通常会一直亮着，不过用户可以自行配置。
最后，电路板背面粘贴了一块 3.8 V、255mAh 的电池。设计人员很好地将电池挤了进去，并确保它不会对手表造成发热问题，因为它直接位于组件的顶部。
最重要的是，要在有限的体积内设计出一款功能如此丰富的手表是一件非常棘手的事情。必须最大限度地发挥每个组件的潜力，而 Garmin 的设计师显然能够胜任这项任务。
关于作者
Richard Nass 是 OpenSystems Media 的执行副总裁。他的主要职责包括为 OpenSystems Media 的嵌入式和物联网产品组合的各个方面确定方向，包括网站、电子通讯、印刷和数字杂志以及其他各种数字和印刷活动。他在公司在线教育门户网站 Embedded University 的开发过程中发挥了重要作用。此前，纳斯曾担任博闻公司获奖的《设计新闻》（Design News）的品牌总监。在此之前，他曾领导 UBM Canon 医疗器械集团的内容团队，以及美国、欧洲和亚洲的所有定制产品和活动。纳斯在工程 OEM 行业从业超过 25 年。在此之前，他曾领导《EE Times》的内容团队，负责嵌入式和定制部门以及 TechOnline DesignLine 设计工程网站网络。Nass 拥有新泽西理工学院的 BSEE 学位。
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来源：https://www.embedded-computing.com/home-page/smartwatch-boasts-two-weeks-on-a-charge#
我最近在展示我的新款Garmin 先行者 945 智能手表。我的朋友们都赞不绝口，因为它几乎提供了其他智能手表上的所有功能。让他们大吃一惊的是，我一直保留到最后的一项功能–充电后可以使用十多天。他们的手表充其量只能用三天。
Garmin 先行者 945 将您能想到的所有功能都装进了这个小巧的空间里。
功能列表相当广泛。老实说，我只用了其中的一小部分。但我非常喜欢使用这些功能。对我来说，两个关键的应用都需要使用 GPS，而正如您所期望的那样，Garmin 的 GPS 工作完美无瑕。首先是跟踪跑步。GPS 清楚地知道我在哪里，去过哪里，并能很好地绘制出路线。它还能告诉我与跑步相关的所有健身统计数据。
我利用的第二个应用程序是打高尔夫球时的测距仪和记分卡。像我这样打高尔夫球的人，只要有机会就会利用。知道一码以内的球洞距离对我很有帮助。它还能记录我的所有成绩，让我保持诚实。
最长电池寿命
先行者 945 与同类产品的真正区别在于电池续航时间。除了一些卓越的工程设计外，最大的原因是使用了Ambiq Micro Apollo2 超低功耗微处理器。2.5 x 2.5 毫米的 Apollo2 是第二代产品，工作频率为 10 μA/MHz，远远优于工作频率为 34 μA/MHz 的上一代产品。需要注意的是，现在还有一种更新的器件 Apollo3 Blue，其功耗规格更低，低至 6 μA/MHz，并增加了片上 SRAM 的数量。蓝色 “指的是该器件专用的第二个内核，用于超低功耗蓝牙低功耗 5 连接。
Apollo2 SoC 的核心是 Ambiq 获得专利的亚阈值功率优化技术(SPOT) 和带有浮点运算单元的 Arm Cortex-M4 处理器。该器件集成了高达 1 Mbyte 的闪存和 256 kbytes 的 RAM，可容纳无线电和传感器开销，同时还为应用代码和算法留出了空间。
据说小米手表 Color也采用了相同的处理器，但我还没有机会对它进行解剖，所以无法确认。值得注意的是，它还拥有两周的续航时间，所以我猜这与采用 Ambiq 处理器有关。不过，这个问题我还是留待下一篇文章再谈吧。
有趣的附带说明：Matrix PowerWatch 也包含 Ambiq 处理器，由嵌入式太阳能电池供电。因此，它永远不需要充电。这很酷。我在最近的 CES 展会上看到了这款产品。
由于空间有限，Garmin 的设计师们真的把设备都塞得满满的。第一张图显示的是电路板的正面，第二张图显示的是剥离电池后的背面。Ambiq 设备位于背面，即图中的左上角。
我如何知道 Garmin 先行者 945 内部装有哪个处理器？如图所示，我拆开了手表。虽然这样做让我很痛苦，但我必须看看是什么东西让手表在一次充电后能运行这么久。Forerunner 945 手表主要由 Garmin 团队自主设计，设计团队分布在美国和加拿大。
这款手表可以在水下使用，这给我留下了深刻印象。说明书上说它可以在水下 50 米处使用。它的表面还采用了康宁大猩猩 DX 玻璃。边框由纤维增强聚合物制成。我明白为什么拆卸它如此困难了。老虎钳、锤子和锋利的螺丝刀（不幸的是）是首选工具。
主要是本地加工
Apollo2 SoC 为手表处理传感器，然后在本地处理数据。将数据保存在手表内（而不必到云端处理）有很多好处。最大的好处是可以近乎实时地处理和显示数据。这也意味着手表不必总是处于 “连接 “模式，以免耗费电池电量。
将数据保存在本地可减轻用户的安全顾虑，因为数据永远不需要向第三方提供。用户可以跑步、打高尔夫球或进行其他形式的锻炼，并在完成后立即显示健身计算结果。一般来说，只有在与手机、平板电脑或个人电脑等其他设备同步时，手表才会将数据传回云端。
请注意，电路板上还有第二个处理器，由意法半导体公司（STMicroelectronics）提供。该设备驱动显示屏，运行更高级别的操作系统，即与显示屏相关的更高级别的应用程序。如图 1 所示，显示屏提供大量信息，并由五个按钮控制。它们有助于在各种应用程序之间切换并控制背光。阳光下可见的透反射式像素内存（MIP）液晶显示屏可显示 240 x 240 像素。
与采用内部电压调节器的部件一样，Garmin 工程师在设计时必须牢记的一个考虑因素是，电容器和电感器要尽可能靠近处理器，并采用非常短的迹线。
充足的内存
其他组件包括用于海拔测量的压力传感器、心率监测器和 GPS。Winbond 128-Mbit SDRAM 具有一些独特的功能，可将功耗降至最低。例如，它支持部分阵列自刷新（PASR）和自动温度补偿自刷新（ATCSR）等特殊功能。
在电路板的背面有一个来自Kioxia America（前身为ToshibaMemory America）的 128-Gbit NAND 闪存。因此，手表可以存储 1000 首歌曲。存储设备以完全同步模式运行，电源电压为 1.8V。当然，各种无线电（WiFi、蓝牙、ANT+ 和 GPS）都有天线。
据 Ambiq 的技术人员称，Garmin 的设计师们做足了功课，真正将 Apollo2 处理器的潜力发挥到了极致。他们声称，两家公司在整个设计过程中密切合作，甚至在设计的关键部分每周都有合作。请注意，Ambiq 向我明确表示，他们不允许对客户或其产品发表评论。不过，该公司还是为本文提供了一些高级信息。
Ambiq 为 Garmin 工程师提供了 SDK，其中包括硬件抽象层以及外设的底层接口驱动程序。由于 Apollo2 基于标准的 Arm cortex M4，因此对大多数工程师来说都非常熟悉。Ambiq 使用标准编译器、开发接口和工具，如 J-Link 接口。
先行者 945 的耗电量主要来自两个方面：背光和 GPS，前者一般不会长时间开启，而后者则可能在跑步、散步、骑车和打高尔夫球（是的，有些人认为打高尔夫球也是一种锻炼）等锻炼过程中长时间开启。在明亮的光线下使用时，设备的反向反射显示屏不需要背光，因此可以节省电量。用于心脏监测的 LED 灯通常会一直亮着，不过用户可以自行配置。
最后，电路板背面粘贴了一块 3.8 V、255mAh 的电池。设计人员很好地将电池挤了进去，并确保它不会对手表造成发热问题，因为它直接位于组件的顶部。
最重要的是，要在有限的体积内设计出一款功能如此丰富的手表是一件非常棘手的事情。必须最大限度地发挥每个组件的潜力，而 Garmin 的设计师显然能够胜任这项任务。
关于作者
Richard Nass 是 OpenSystems Media 的执行副总裁。他的主要职责包括为 OpenSystems Media 的嵌入式和物联网产品组合的各个方面确定方向，包括网站、电子通讯、印刷和数字杂志以及其他各种数字和印刷活动。他在公司在线教育门户网站 Embedded University 的开发过程中发挥了重要作用。此前，纳斯曾担任博闻公司获奖的《设计新闻》（Design News）的品牌总监。在此之前，他曾领导 UBM Canon 医疗器械集团的内容团队，以及美国、欧洲和亚洲的所有定制产品和活动。纳斯在工程 OEM 行业从业超过 25 年。在此之前，他曾领导《EE Times》的内容团队，负责嵌入式和定制部门以及 TechOnline DesignLine 设计工程网站网络。Nass 拥有新泽西理工学院的 BSEE 学位。
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