میکرو کنترلر آپولو :با کم مصرف ترین میکرو جهان آشنا شوید!

0
8
میکرو کنترلر آپولو ساخت شرکت امبیک ، کم مصرف ترین میکرو جهان است
میکرو کنترلر آپولو ساخت شرکت امبیک ، کم مصرف ترین میکرو جهان است

در ماه نوامبر سال 2015 ، شرکت امبیک (Ambiq) یک رو نمایی خیلی کوتاه از IC میکرو کنترلر (Micro-controller) آپولو (Apollo) ساخت این شرکت به نمایش گذاشت که در حال گذراندن تست ULPBench بود. همان طور که شرکت امبیک قبلا هم به مشتریان این تراشه ها وعده داده بود ، این شرکت موفق به ساخت کم مصرف ترین میکرو کنترلر جهان شده است !
اما چیزی که بسیار شگفتی آور بود کم بودن مصرف این تراشه میکرو کنترلر نبود ، چیزی که باعث شگفتی همه شده است فاصله قدرت کم مصرف ترین میکرو کنترلر جهان با نزدیک ترین رقبایش یعنی شرکت های معروف نیمه هادی ساز مانند تگزاس اینسترومنتز (Texas Instruments) و اس تی ام (STMicroelectronics) بود. بهترین میکرو کنترلر شرکت STM در این آزمایش توانست نمره 188 را به دست آورد ، میکرو کنترلر های تگزاس توانستند در بهترین حالت ، نمره 124 را به خود اختصاص دهند ، اما میکرو کنترلر شرکت امبیک نمره 366 را بدست آورده است !
همچنین مایک نونان (Mike Noonan)،مدیر عامل شرکت امبیک و مارکوس لوی (Markus Levy) نماینده EEMBC – که تست ULPBench را برگزار می کند – اظهار کرده اند که این بهترین نتیجه سریعترین میکروکنترلر جهان نبوده است و این میکرو کنترلر 32 بیتی بر پایه معماری ARM که بر اساس Cortex-M4 تولید شده است ، در قسمت محاسبات اعشاری با ممیز شناور نمره 377 را کسب کرده است !

در ویدیو می توانید تست میکرو کنترلر آپولو را تماشا کنید :

وقتی در یک مسابقه، همه رکورد ها را تا حدد دو برابر بالا می برید ،دیگر چند نمره بالاتر یا پایین تر بودن نمره پردازشگر یک شرکت نسبت به شرکت های دیگر در آزمایش های نمایشی چیز مهمی نیست.
اما وقتی در مورد میکرو کنترلر ها حرف می زنیم ، آن هم در مورد میکرو کنترلر هایی که می توانند در محصولات فوق العاده جدیدی مانند اینترنت اشیاء (IoT) مورد استفاده قرار بگیرند. هر میکرو وات توانی که کمتر از رقبا مصرف می کنید مهم است. برای همین هم باید آقای نونان را برای این روحیه رقابتی اش ببخشید (و البته آقای نماینده را برای هیجان بی حد و حصرش!).
در تئوری وقتی می گوییم بهره وری دو برابر یعنی عمر باتری تقریبا دو برابر یا شاید حتی یعنی حدف باتری و تامین انرژی ناچیز مورد نیاز از منابع دیگری مانند حرکت یا گرمای اطراف .
وقتی نتایج این آزمایش اعلام شد هر تولید کننده میکرو کنترلری که در این آزمایش ها شرکت کرده بود ادعا کرد که میکرو کنترلرش کم ترین توان را مصرف کرده است و در نتیجه بهتر است ! مخصوصا برای کاربرد هایی مانند اینترنت اشیاء . به نظر عجیب می رسد ؟ شاید شرکت ها درست بگویند ، البته هر کدامشان در مورد آن دسته از ویژگی هایی که آزمایش کرده اند درست می گویند !
اصولا شرکت ها برای این که محصولاتشان را تبلیغ کنند ، از چند ویژگی شاخص محصول آزمایش گرفته و اعلام می کنند که محصولشان بهترین است . اما این ویژگی های بهترین ممکن است اصلا به کار شما نیایند !
برای همین هم ULPBench پارامتر های شاخص و رایج در میکرو کنترلر ها را به شکل استاندارد در آورده است تا ما حداقل یک مرجع برای مقایسه داشته باشیم .
به شکل خلاصه ، ULPBench یک کار کامل استاندارد و تعریف شده را در نظر می گیرد و اندازه گیری می کند که هر میکرو کنترلر برای انجام آن وظیفه چقدر انرژی مصرف کرده است . سعی این آزمایش بر این است که ویژگی های مختلف میکرو کنترلر ها را در یک غالب استاندارد بگنجاند ، ویژگی های نظیر : جریان کشیده شده در حالت فعال ، جریان مصرفی در حات بیکاری ، سرعت بیدار شدن از حالت خفته ، بهره وری هسته پردازشی ، بهره وری حافظه کش (Cache) و …
سپس این تست همه این داده های جمع آوری شده را تبدیل به یک عدد می کند که برای همه برنامه نویس ها مهم است : مقدار انرژی که هر میکرو کنترلر نیاز دارد که یک کار مشخص را انجام دهد.

در ساختنی بخوانید :
سیستم آبیاری باغچه با قابلیت اتصال به دستیار صوتی الکسا بسازید

میکرو کنترلر آپولو به زبان ساده

اینفوگرافی میکرو کنترلر آپولو ، همه نتایج تست این میکرو کنترلر در یک عکس
اینفوگرافی میکرو کنترلر آپولو ، همه نتایج تست این میکرو کنترلر در یک عکس

کلید رسیدن به چنین مصرف توان پایینی در یک فناوری جدید به نام “فناوری توان زیر آستانه ای بهینه” یا به اختصار (SPOT) است . این فناوری به شما اجازه می دهد که در ولتاژ تنها نیم ولت – به جای 1.8 ولت معمول – کار کنید. با استفاده از رابطه بین توان مصرفی با ولتاژ به توان 2 (P Relates to V^2) ، میکرو کنترلر آپولو تنها 34 میلیونم آمپر در هر یک مگاهرتز (تقریبا یک میلون دستور العمل) فرکانس نوسان ساز درونی توان مصرف می کند (34mA/Mhz) . مصرف جریان الکتریکی این واحد کنترل کننده مرکزی (MCU) هم تنها 140 نانو آمپر (میلیاردم آمپر) است .

ساعت هوشمند تندرستی و مانیتور خواب میسفیت 2 (Misfit2)
ساعت هوشمند تندرستی و مانیتور خواب میسفیت 2 (Misfit2)

جالب است بدانید که میکرو کنترلر آپولو هنوز به بازار نیامده قلب تپنده گجت پوشیدنی (Wearable) تندرستی و خواب Misfit Shine2 است و همین بهره وری شگفت انگیز این پردازنده است که مهندسان Misfit را متقاعد کرده است که از آن در محصولشان استفاده کنند.

منبع