超低消費電力集積回路のリーダーであるAmbiq®(アンビック)は本日、32ビットArm® Cortex®-M4Fシステムオンチップ(SoC)4製品のApolloファミリーを発表しました。実際のアプリケーションでは、同性能のSoCに比べて消費電力が通常5~10分の1に抑えられ、ウェアラブル電子機器やその他のバッテリー駆動アプリケーションのバッテリー寿命が大幅に延びます。エネルギー消費量の劇的な削減は、Ambiqが特許を取得したサブスレッショルド・パワー最適化技術(SPOT®)プラットフォームによって実現されています。
バッテリーで数日から数週間動作するようなウェアラブル・デバイスを、数ヶ月から数年間機能するように設計、または再設計することができる。エンジニアは、電力予算の拡大を利用して、以前は不可能だった新機能を追加したり、より小型のバッテリーを選択したりすることができる。
独自のApollo超低消費電力SoCは、アクティブモードとスリープモードの両方の電力を最適化します。フラッシュからの命令実行時の消費電力は業界トップクラスの30µA/MHzで、スリープ・モードの平均電流は100nAと低い。この極めて低い消費電力は、性能を損なうことはありません。高精度浮動小数点ユニットを搭載したArm Cortex-M4Fコアは、センサー、オーディオ、自動化ソースの使用の増加によりアルゴリズム処理要件が増加しているモノのインターネット(IoT)の世界で必要とされる計算能力を提供します。
高集積Apollo SoCは、最大24MHzで動作する。最大512KBのフラッシュと64KBのRAMを搭載可能で、アプリケーション・コードに加え、無線やセンサーのオーバーヘッドにも対応します。センサー、無線、その他の周辺機器、およびオプションのホスト・プロセッサーとの通信は、I2C/SPIポートとUARTを介して実装されます。オンチップ・リソースには、10ビット、13チャネル、1MS/sのADCと±2℃精度の温度センサーが含まれます。64ピン、4.5 x 4.5mmのBGAパッケージ(50 GPIO)と、さらにサイズを最適化した2.4 x 2.77mm、42ピンCSP(27 GPIO)の2種類のコンパクトなパッケージが用意されています。
AmbiqのSPOTプラットフォームは、1.8Vで完全に「オン」になるトランジスタを使用するのではなく、サブスレッショルド電圧(0.5V未満)でトランジスタを動作させる。オフ」のトランジスタのリーク電流を利用して、デジタルとアナログの両領域で演算を行う。業界標準のCMOSプロセスに実装されたこの特許技術は、これまでサブスレッショルド電圧スイッチングに関連していたノイズ感受性、温度感受性、プロセス・ドリフトの課題を克服している。2013年に発売された同社の超低消費電力リアルタイム・クロックAM08x5およびAM18x5ファミリーは、同じプラットフォームをベースにしている。
AmbiqのCEO兼社長であるマーク・フォーリーは、次のように述べている:「システム・オブ・チップのエネルギー効率はここ数年向上していますが、当社のSPOTプラットフォームが可能にした桁違いの改善を実現した企業はありません。ここ数年、当社のリアルタイム・クロックで実証され、現在Apollo SoCに適用されているこの技術は、携帯機器の設計者が求めていたバッテリー寿命の飛躍的な向上を実現します。今後、半導体のエネルギー消費量は2年ごとに半減すると予測しています。このトレンドはここから始まります」。
アポロSoCは現在、一部の顧客にサンプル出荷されている。量産は2015年春に開始され、価格は1個1.5ドルから、10K以上の数量となる。