Một công nghệ mới tiêu tốn năng lượng thấp nhưng vẫn có thể đảm bảo được sức mạnh tính toán và khả năng kết nối cho các bộ cảm biến, thiết bị đeo, và thiết bị gia dụng thông minh cũng như các thiết bị giám sát y tế.

Công nghệ này có thể giúp thiết bị chạy hơn 10 năm mà không cần sạc. Hãng sản xuất vi điều khiển Atmel mới đây đã giới thiệu bộ vi xử lý điều khiến mới dựa trên nền ARM giúp kéo dài thời lượng sử dụng pin của các thiết bị thông minh có công suất nhỏ. Dòng vi xử lý điều khiển SAM L21 32-bit dựa trên kiến trúc ARM của Atmel chỉ cần dòng điện dưới 35 microamp (µA) vẫn đạt được tốc độ xử lý ở mức MHz trong quá trình hoạt động và thấp hơn 200 nanoamp (nA) trong chế độ ngủ của thiết bị.

Tại sự kiện CES 2015 vừa qua, Andreas Eieland, Giám đốc tiếp thị sản phẩm của Atmel cho biết rằng bởi vì chip sử dụng điện năng cực thấp nên nó có thể ngắt nguồn khỏi thiết bị.


Vi điều khiển SAM L21 trong tương lai trên chip ARM

Phần lớn hiện nay các vi điều khiển (MCU) năng lượng thấp đều hoạt động trong phạm vi 120-160 µA để đạt tốc độ xử lý MHz. Dựa trên công cụ đo hiệu năng ULPbench của Embedded Microprocessor Benchmark Consortium (EEMBC) dành cho thiết bị sử dụng nguồn năng lượng cực thấp cho thấy SAM L21 là vi xử lý điều khiển điện năng thấp nhất với số điểm 185, cao hơn 50% so với các đối thủ cạnh tranh như STM32L4 của STMicro và các thế hệ MCU đàn anh của mình ở Atmel.

Ngoài việc giảm lượng điện năng cần thiết cho mỗi MHz, bây giờ vi điều khiển này còn có thể can thiệp vào việc tiêu thụ năng lượng của hầu hết các ứng dụng. Trong chế độ ngủ, để ngăn chặn tiêu hao năng lượng từ việc chuyển đổi, hệ thống tắt tất cả các chức năng của bộ điều khiển, ngoại trừ đồng hồ để giữ cho mọi thứ đồng bộ với phần còn lại khi được tái khởi động. SAM L21 không chỉ sử dụng đồng hồ mà còn có thể ngăn chặng sự rò rỉ năng lượng từ các mô đun không sử dụng. Khả năng này bao gồm chế độ cho phép các thiết bị ngoại vi có thể tiếp tục kết nối với nhau khi các nhân CPU ở chế độ ngủ.

Các vi điều khiển SAM L21 sử dụng nhân xử lý ARM Cortex M0+ 42 MHz, là nhân ARM 32-bit nhỏ nhất hiện nay. Vi xử lý này cũng được trang bị lên đến 256 KB bộ nhớ Flash, 32 KB dành cho RAM tĩnh, và 8 KB dành cho RAM riêng biệt nhằm giữ kết nối tất cả mọi thứ ở chế độ ngủ, thậm chí còn cùng cấp năng lượng pin dự phòng khi pin chính cạn kiệt.

Vi xử lý này chưa đủ sức mạnh để chạy một máy tính để bàn cài đặt Ubuntu nhưng nó chắc chắn đủ trong khả năng tính toán và ghi nhớ để chạy một hệ điều hành theo thời gian thực với đa ứng dụng, xử lý các giao diện vật lý, truyền phát từ thiết bị USB hoặc bộ nhớ mở rộng. Nó cũng có thể xử lý nhiều tác vụ giúp giảm tiêu thụ năng lượng của các thành phần khác trong một thiết bị.


Bộ kit Amtel Xplained Pro được giới thiệu tại CES 2015.

Trong số các thiết bị ngoại vi được cập nhật hỗ trợ thông qua hệ thống quản lý đa điện năng của L21 còn có bộ điều khiển giao diện cảm ứng (đối với các nút bấm, thanh trượt, bánh xe, và các bề mặt cảm ứng), mô đun mã hóa AES, thuật toán tìm số ngẫu nhiên (TRNG). Với việc hỗ trợ khả năng như AES và TRNG cho phép SAM L21 phù hợp với các ứng dụng mã hóa (giống như bộ sản phẩm EXOkey) và cung cấp phần cứng ảo dựa trên xác thực mạng riêng.

Như một phần trong việc giới thiệu sản phẩm mẫu, Atmel cũng đang cung cấp bộ kit SAML21 Xplained Pro (XPRO) dựa trên L21 cho các nhà phát triển đánh giá mẫu thiết kế một cách nhanh chóng.

Theo PCWorldVN: 02/04/2015