nRF54LM20A | جدیدترین SoC بی‌سیم Nordic با 2MB Flash و USB پرسرعت

73 بازدید

۱۴۰۴-۰۷-۰۵

5 دقیقه

نویسنده: 0x7a657573
درباره نویسنده: من اون دیوونه‌ام که وقتی بورد روشن نمی‌شه، ذوق می‌کنم؛ یعنی یه شب تا صبح قراره با منبع تغذیه و لاجیک آنالایزر عشق کنم! آدما قهوه می‌خورن که بیدار بمونن، ولی من بیدار می‌مونم تا بفهمم این بورد چرا باهام قهر کرده! زندگی من یه لوپ بی‌نهایته بین باگ و دیباگ... با چاشنی یه کم امید و یه عالمه دیوونگی!

nRF54LM20A جدیدترین MCU بی‌سیم حافظه‌بالا از سری nRF54L با هسته 128 MHz Arm Cortex‑M33 و هم‌پردازنده RISC‑V، 2MB Flash و 512KB RAM است. رادیوی 2.4GHz نسل چهار Nordic، USB پرسرعت و تا 66 GPIO را فراهم می‌کند و برای HID و تجهیزات گیمینگ، IoT صنعتی/خانگی، و سلامت مناسب است. با nRF Connect SDK (مبتنی بر Zephyr) از Bluetooth LE، Thread، Zigbee و Matter پشتیبانی می‌کند.

nRF54LM20A از Nordic Semiconductor یک SoC بی‌سیم حافظه‌بالا در خانواده nRF54L است که نسبت به nRF54L15 ظرفیت Flash و SRAM بیشتری ارائه می‌دهد و برای کاربردهای مصرفی، صنعتی، سلامت و خانه‌هوشمند، به‌ویژه وسایل HID و تجهیزات گیمینگ، طراحی شده است. این تراشه با هسته 128 MHz Arm Cortex‑M33، هم‌پردازنده RISC‑V، 2MB حافظه غیرفرار (NVM/Flash) و 512KB RAM همراه است. رادیوی 2.4GHz نسل چهار Nordic، Bluetooth LE (شامل Channel Sounding)، Thread، Zigbee و Matter را پشتیبانی می‌کند. رابط‌های پرسرعت از جمله High‑speed USB و High‑speed SPI/UART، و تا 66 پایه GPIO (بسته به بسته‌بندی) فراهم شده است. به‌گفته سازنده، nRF54LM20A نسبت به سری nRF52 دو برابر توان پردازشی، سه برابر بهره‌وری و تا 50٪ مصرف توان کمتر دارد.

Nordic-Semiconductor-nRF54LM20A-Low-Power-Matter-Bluetooth-MCU-720x480

مشخصات کلیدی nRF54LM20A

ویژگی	nRF54LM20A	یادداشت
CPU اصلی	128 MHz Arm Cortex‑M33	ایزولاسیون TrustZone
هم‌پردازنده	128 MHz RISC‑V (FLPR)	Offload کم‌مصرف
Flash (NVM)	2 MB	افزایش نسبت به nRF54L15
RAM	512 KB	۲ برابر nRF54L15
رادیو 2.4GHz	Bluetooth LE، Thread، Zigbee، Channel Sounding، Matter	همچنین ESB و پروتکل اختصاصی 2.4GHz تا 4 Mbps
Wi‑Fi	با nRF70 Series	نیازمند IC همراه
رابط‌های دیجیتال	High‑speed USB، High‑speed SPI/UART، 6× SPI/UART/TWI، PDM، TDM، PWM، QDEC	جایگزینی TDM به‌جای I2S در این مدل
ADC	8 کاناله، تا 14‑bit، تا 2 MS/s	دقت و سرعت بالا
توان TX	تا 8 dBm	قابل‌مقایسه با nRF54L15
حساسیت RX (BLE 1 Mbps)	−96 dBm	یکسان با سایر اعضای سری
حساسیت RX (IEEE 802.15.4)	−101 dBm	برای Thread/Zigbee
امنیت	TrustZone، شتاب‌دهنده رمزنگاری، Tamper detectors	امنیت سطح تراشه
ولتاژ تغذیه و GPIO	1.7 تا 3.6 V	گستره رایج IoT
بسته‌بندی	CSP98 (3.9×3.7 mm, 66 GPIO)، QFN52 (6×6 mm, 35 GPIO)	گزینه فشرده یا مونتاژ آسان
دمای کاری	−40 تا +85°C	تفاوت با دیگر اعضای سری (تا +105°C)

مقایسه با دیگر SoCهای سری nRF54L

nRF54LM20A نسبت به nRF54L15 حافظه بالاتر و High‑speed USB داخلی دارد و تنها عضوی است که گزینه اتصال Wi‑Fi از طریق nRF70 Series را ارائه می‌دهد. در مقابل، برخی اعضای دیگر سری (مانند nRF54L10 و nRF54L05) دمای کاری گسترده‌تری تا +105°C دارند. در جدول‌های زیر، تفاوت‌های شاخص را مرور می‌کنیم.

nRF54LM20A در برابر nRF54L15

ویژگی	nRF54LM20A	nRF54L15
CPU/هم‌پردازنده	128 MHz Cortex‑M33 + 128 MHz RISC‑V	128 MHz Cortex‑M33 + 128 MHz RISC‑V
Flash / RAM	2 MB / 512 KB	1.5 MB / 256 KB
Bluetooth LE و Channel Sounding	بله / بله	بله / بله
Mesh (Thread/Zigbee)	Thread, Zigbee	Thread, Zigbee
Matter / Aliro / Amazon Sidewalk	Matter, Aliro, Amazon Sidewalk	Matter, Aliro
پروتکل اختصاصی 2.4GHz (ESB تا 4 Mbps)	بله	بله
NFC	بله	بله
Wi‑Fi با nRF70	بله	—
رابط‌های دیجیتال	High‑speed USB، High‑speed SPI/UART، 6× SPI/UART/TWI، PDM، TDM، PWM، QDEC	High‑speed SPI/UART، 4× SPI/UART/TWI، PDM، I2S، PWM، QDEC
ADC	8ch، تا 14‑bit، تا 2 MS/s	8ch، تا 14‑bit، تا 2 MS/s
توان TX / حساسیت RX (BLE)	تا 8 dBm / −96 dBm	تا 8 dBm / −96 dBm
حساسیت RX (802.15.4)	−101 dBm	−101 dBm
امنیت	TrustZone، Crypto accel، Tamper	TrustZone، Crypto accel، Tamper
ولتاژ / دمای کاری	1.7–3.6 V / −40 تا +85°C	1.7–3.6 V / −40 تا +105°C
بسته‌ها	QFN52 (35 GPIO)، CSP98 (66 GPIO)	QFN52/QFN48/QFN40، CSP47

nRF54L10 در برابر nRF54L05

ویژگی	nRF54L10	nRF54L05
CPU/هم‌پردازنده	128 MHz Cortex‑M33 + 128 MHz RISC‑V	128 MHz Cortex‑M33 + 128 MHz RISC‑V
Flash / RAM	1.0 MB / 192 KB	0.5 MB / 96 KB
Bluetooth LE / Channel Sounding	بله / بله	بله / بله
Thread / Zigbee	بله / بله	بله / بله
Matter / Aliro / Amazon Sidewalk	Matter, Amazon Sidewalk	—
پروتکل اختصاصی 2.4GHz (ESB تا 4 Mbps)	بله	بله
NFC	بله	بله
رابط‌های دیجیتال	High‑speed SPI/UART، 4× SPI/UART/TWI، PDM، I2S، PWM، QDEC	High‑speed SPI/UART، 4× SPI/UART/TWI، PDM، I2S، PWM، QDEC
ADC	8ch، تا 14‑bit، تا 2 MS/s	8ch، تا 14‑bit، تا 2 MS/s
توان TX / حساسیت RX (BLE)	7 dBm / −96 dBm	7 dBm / −96 dBm
حساسیت RX (802.15.4)	−101 dBm	−101 dBm
ولتاژ / دمای کاری	1.7–3.6 V / −40 تا +105°C	1.7–3.6 V / −40 تا +105°C
بسته‌ها	QFN52/QFN48/QFN40، CSP47	QFN52/QFN48/QFN40

بلوک‌دیاگرام و معماری

nRF54LM20A-Block-Diagram-720x531

پردازنده اصلی: 128 MHz Arm Cortex‑M33 با TrustZone برای جداسازی دامنه‌های امن/ناامن.
هم‌پردازنده: 128 MHz RISC‑V (FLPR) برای پردازش کم‌مصرف کارهای زمان‌حقیقی و offload.
زیرسامانه رادیو: 2.4GHz نسل چهار با پشتیبانی پروتکل‌های BLE، Thread، Zigbee، Channel Sounding و Matter؛ همچنین ESB و پروتکل‌های اختصاصی 2.4GHz تا 4 Mbps.
زیرسامانه حافظه: 2MB NVM و 512KB RAM برای فریمور (Firmware) و استک‌ها/اپلیکیشن‌ها.
رابط‌ها: High‑speed USB، High‑speed SPI/UART، چندین SPI/UART/TWI، PDM، TDM، PWM، QDEC؛ ADC 8 کاناله تا 14‑bit و 2 MS/s.
امنیت و نظارت: شتاب‌دهنده رمزنگاری سخت‌افزاری، Tamper detection، و مدیریت توان پیشرفته.

بسته‌بندی‌ها و GPIO

nRF54LM20A-Ultra-low-power-wireless-SoC-720x480

nRF54LM20A در دو بسته ارائه می‌شود:

CSP98 با ابعاد 3.9×3.7 mm و 66 GPIO: مناسب برای طراحی‌های بسیار فشرده و محصولات کوچک؛ نیازمند دقت بالای مونتاژ.
QFN52 با ابعاد 6×6 mm و 35 GPIO: گزینه‌ای ساده‌تر برای مونتاژ و مناسب برای کاربردهای عمومی IoT.

هر دو بسته از نظر پردازنده، حافظه و ویژگی‌های رادیویی یکسان‌اند و تفاوت اصلی در اندازه و تعداد GPIO است.

نرم‌افزار و ابزار توسعه

nRF54LM20A به‌طور کامل در nRF Connect SDK پشتیبانی می‌شود؛ این کیت توسعه نرم‌افزاری بر پایه Zephyr RTOS است و شامل درایورها، استک‌ها و کتابخانه‌های Nordic برای پروتکل‌های Bluetooth LE (شامل 6.0)، Thread، Zigbee، Matter و پروتکل‌های اختصاصی 2.4GHz است. امکانات امنیتی، مدیریت توان، سازگاری با ابزارها و سرویس‌های ابری Nordic و همچنین PMICهای این شرکت از جمله مزایای این اکوسیستم نرم‌افزاری است. مستندات و دیتاشیت اولیه در صفحه محصول nRF54LM20A در دسترس است.

کیت توسعه nRF54LM20 DK

The-nRF54LM20-Development-Kit-720x370

Nordic کیت توسعه nRF54LM20 DK را بر پایه SoC nRF54LM20A ارائه کرده است. این برد توسعه شامل SoC در بسته CSP، تراشه مدیریت توان nPM1300، آنتن‌های 2.4GHz و NFC، کانکتور SWF RF برای اندازه‌گیری‌ها، چهار LED و چهار کلید فشاری، و دیباگر SEGGER J‑Link OB است. از نظر رابط‌ها، دو Virtual UART، درگاه USB برای تغذیه/داده و هدرهای GPIO برای اتصال خارجی فراهم شده است. این کیت از Bluetooth LE، 802.15.4، Thread، Zigbee، پروتکل اختصاصی 2.4GHz و NFC پشتیبانی می‌کند. نقاط اندازه‌گیری جریان و RF، امکان افزودن حافظه Flash خارجی 64 Mbit، و همچنین اسناد مرجع سخت‌افزاری شامل شماتیک، چیدمان PCB، BOM و فایل‌های Gerber ارائه می‌شود.

دسترسی، قیمت و زمان‌بندی تولید

nRF54LM20A فعلاً از طریق برنامه دسترسی اولیه Nordic عرضه می‌شود و کیت nRF54LM20 DK برای ارزیابی در دسترس است. طبق فهرست DigiKey، نسخه CSP با کد NRF54LM20A‑PAAA‑R7 با قیمت 3.12 دلار (زمان تامین 3 هفته) و نسخه QFN با کد NRF54LM20A‑QGAA‑R7 با قیمت 2.91 دلار (زمان تامین 2 هفته) درج شده‌اند. کیت توسعه nRF54LM20 DK نیز با قیمت 39.00 دلار و زمان تامین 2 هفته موجود است. تولید انبوه برای سه‌ماهه اول 2026 برنامه‌ریزی شده است.

آیتم	قیمت	وضعیت/زمان تامین
NRF54LM20A‑PAAA‑R7 (CSP)	$3.12	تقریباً 3 هفته
NRF54LM20A‑QGAA‑R7 (QFN)	$2.91	تقریباً 2 هفته
nRF54LM20 DK	$39.00	تقریباً 2 هفته
تولید انبوه	—	Q1 2026