談到nRF54L系列，22 nm工藝節(jié)點在降低功耗方面發(fā)揮了一定的作用，但功耗改進主要源于這無線 SoC/MCU的設(shè)計對系統(tǒng)級功耗的全面審慎處理。憑借積累了數(shù)十年的低功耗設(shè)計專業(yè)知識，Nordic Semiconductor工程師自始至終將低功耗放在首位，包括具有快速啟動時間的超低功耗振蕩器、專為低泄漏而設(shè)計的SRAM、更快的無線電升頻和切換，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)動程序和無線協(xié)議棧。

本文將幫助你評測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進行比較。與其他nRF52系列 SoC（包括廣受歡迎的nRF52832）比較，也會有類似的改進。nRF54L系列所有無線 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)、出樣或計劃出樣的無線SoC/MCU進行比較。

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

MCU改進

處理效率

nRF54L系列的CPU時鐘速率提高了一倍，達到 128 MHz，同時活動電流降低了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 計算）。這些改進對于計算密集型應(yīng)用尤為有利，可以在更短的時間內(nèi)完成更多處理，使得系統(tǒng)更快地進入休眠狀態(tài)，并降低平均電流消耗。

休眠

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

雖然nRF54L系列在幾個關(guān)鍵場景中顯著降低了活動電流和空閑電流，但某些電流數(shù)值仍高于nRF52840。主要原因是與 22 nm 工藝節(jié)點相關(guān)的泄漏增加，在特定情況下會導(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現(xiàn)更深度的休眠。

無線電改進

nRF54L系列大幅改善了發(fā)射和接收模式的無線電功耗。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。在無線電使用頻繁或長時間處于工作狀態(tài)的應(yīng)用中，這些改進顯得更為重要。

低功耗藍牙和Matter改進

為了比較低功耗藍牙或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瀏覽器窗口，在一個窗口中選擇 nRF54L15，在另一個窗口中選擇 nRF52840，設(shè)置所需的參數(shù)，然后直接比較電流消耗。對于低功耗藍牙，我們在下表中列出了一些示例場景。

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

將nRF54L系列與nPM系列PMIC配對使用

對于某些設(shè)計，將 nRF54L 系列與 nPM 系列 PMIC配對使用，便可以通過PMIC 中集成的高效功率調(diào)節(jié)和省電功能（如運輸模式和休眠模式）進一步降低系統(tǒng)功耗。了解更多信息，請訪問我們的PMIC主頁。

下一步

下一步是獲取nRF54L15 DK，并使用Power Profiler Kit II等工具進行測量，這款工具是用于測量功耗的經(jīng)濟型套件。對于低功耗藍牙，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，可以測量低功耗藍牙協(xié)議棧用于通信時的功耗。應(yīng)該會發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)與估計結(jié)果接近，否則，請通過DevZone聯(lián)系技術(shù)支持人員。

如果您需要討論您正在構(gòu)建的項目或正在考慮開始一個無線項目，請聯(lián)系我們的當(dāng)?shù)劁N售團隊或授權(quán)代理商。

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

審核編輯 黃宇