談到nRF54L系列，22 nm工藝節(jié)點(diǎn)在降低功耗方面發(fā)揮了一定的作用，但功耗改進(jìn)主要源于這無(wú)線 SoC/MCU的設(shè)計(jì)對(duì)系統(tǒng)級(jí)功耗的全面審慎處理。憑借積累了數(shù)十年的低功耗設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)，Nordic Semiconductor工程師自始至終將低功耗放在首位，包括具有快速啟動(dòng)時(shí)間的超低功耗振蕩器、專為低泄漏而設(shè)計(jì)的SRAM、更快的無(wú)線電升頻和切換，以及能夠在系統(tǒng)關(guān)閉（最深度休眠模式）下運(yùn)行的全局RTC。我們的開發(fā)人員還專注于低功耗軟件，包括優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)程序和無(wú)線協(xié)議棧。

本文將幫助你評(píng)測(cè)nRF54L系列的功耗。由于nRF54L系列是nRF52 系列的后續(xù)產(chǎn)品，我們將把它與nRF52840 SoC進(jìn)行比較。與其他nRF52系列 SoC（包括廣受歡迎的nRF52832）比較，也會(huì)有類似的改進(jìn)。nRF54L系列所有無(wú)線 SoC 都具有相同的功耗特性，由于各SoC的RAM大小不一，因此只有在保留多少RAM方面存在細(xì)微差別。這些信息還有助于將nRF54L系列與其他正在生產(chǎn)、出樣或計(jì)劃出樣的無(wú)線SoC/MCU進(jìn)行比較。

我們將首先談?wù)勁cMCU功能相關(guān)的改進(jìn)，然后是無(wú)線電、低功耗藍(lán)牙和Matter。最后，我們將介紹如何輕松地進(jìn)行功耗測(cè)量。

MCU改進(jìn)

處理效率

nRF54L系列的CPU時(shí)鐘速率提高了一倍，達(dá)到 128 MHz，同時(shí)活動(dòng)電流降低了21%，從3.3 mA降至2.6 mA。它還將處理效率大幅提高了62%（以 μA/MHz 計(jì)算）。這些改進(jìn)對(duì)于計(jì)算密集型應(yīng)用尤為有利，可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成更多處理，使得系統(tǒng)更快地進(jìn)入休眠狀態(tài)，并降低平均電流消耗。

休眠

*對(duì)于nRF52840，在系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)RTC不可用；而在系統(tǒng)開啟時(shí)RTC喚醒電流為1.5 μA。

雖然nRF54L系列在幾個(gè)關(guān)鍵場(chǎng)景中顯著降低了活動(dòng)電流和空閑電流，但某些電流數(shù)值仍高于nRF52840。主要原因是與 22 nm 工藝節(jié)點(diǎn)相關(guān)的泄漏增加，在特定情況下會(huì)導(dǎo)致休眠電流略高。不過，nRF54L系列也引入了新的功能，如系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)的全局 RTC，其電流低于 nRF52840 上的同類電流，并在更多的使用情況下實(shí)現(xiàn)更深度的休眠。

無(wú)線電改進(jìn)

nRF54L系列大幅改善了發(fā)射和接收模式的無(wú)線電功耗。與nRF52840相比，即使在8 dBm發(fā)射功率下，電流消耗也降低了 40%，而RX電流幾乎減少了一半。在無(wú)線電使用頻繁或長(zhǎng)時(shí)間處于工作狀態(tài)的應(yīng)用中，這些改進(jìn)顯得更為重要。

低功耗藍(lán)牙和Matter改進(jìn)

為了比較低功耗藍(lán)牙或Matter-over-Thread的功耗，我們建議使用Online Power Profiler for Bluetooth LE或 Online Power Profiler for Matter。打開同一剖析器的兩個(gè)瀏覽器窗口，在一個(gè)窗口中選擇 nRF54L15，在另一個(gè)窗口中選擇 nRF52840，設(shè)置所需的參數(shù)，然后直接比較電流消耗。對(duì)于低功耗藍(lán)牙，我們?cè)谙卤碇辛谐隽艘恍┦纠龍?chǎng)景。

這些低功耗藍(lán)牙場(chǎng)景表明，與 nRF52840相比，nRF54L系列的平均電流消耗大約減少了一半。無(wú)線電使用越多，改善就越多。

將nRF54L系列與nPM系列PMIC配對(duì)使用

對(duì)于某些設(shè)計(jì)，將 nRF54L 系列與 nPM 系列 PMIC配對(duì)使用，便可以通過PMIC 中集成的高效功率調(diào)節(jié)和省電功能（如運(yùn)輸模式和休眠模式）進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗。了解更多信息，請(qǐng)?jiān)L問我們的PMIC主頁(yè)。

下一步

下一步是獲取nRF54L15 DK，并使用Power Profiler Kit II等工具進(jìn)行測(cè)量，這款工具是用于測(cè)量功耗的經(jīng)濟(jì)型套件。對(duì)于低功耗藍(lán)牙，我們建議從nRF Connect SDK中包含的外設(shè)功耗剖析示例開始。通過示例，可以測(cè)量低功耗藍(lán)牙協(xié)議棧用于通信時(shí)的功耗。應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)與估計(jì)結(jié)果接近，否則，請(qǐng)通過DevZone聯(lián)系技術(shù)支持人員。

如果您需要討論您正在構(gòu)建的項(xiàng)目或正在考慮開始一個(gè)無(wú)線項(xiàng)目，請(qǐng)聯(lián)系我們的當(dāng)?shù)劁N售團(tuán)隊(duì)或授權(quán)代理商。

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希望以上關(guān)于 nRF54L 系列功耗改進(jìn)的概述有所幫助，并有助您為下一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品選擇合適的無(wú)線SoC。

審核編輯 黃宇