Le système sur puce intégre des capacités d'IA et de communication sans fil

Cette solution intégrée entend résoudre le problème de consommation d'énergie en veille traditionnellement associé au Wi-Fi, la rendant viable pour les appareils fonctionnant sur batterie dans les applications du domaine de la maison intelligente et de l'IoT industriel.

Architecture double radio et réduction de la consommation en veille
La série nRF71 intègre deux modules radio indépendants avec des blocs RF et de traitement séparés : une radio Wi-Fi et une radio multiprotocole 2,4 GHz dérivée de la série nRF54. Ce circuit double radio permet une réception simultanée des données, autorisant les appareils à maintenir des connexions cloud Wi-Fi persistantes tout en traitant activement les communications Bluetooth LE ou Thread sans protocoles de partage de temps. En optimisant la bande de base et les circuits intégrés de gestion de l'énergie, les systèmes sur puce atteignent une consommation d'énergie en veille jusqu'à 20 fois inférieure à celle de la génération précédente des circuits nRF70. Cette réduction permet aux concentrateurs domestiques intelligents, aux passerelles Matter et aux capteurs industriels fonctionnant sur batterie de maintenir des cycles de vie de déploiement de plusieurs années.

Inférence accélérée par voie matérielle et traitement neuronal
Pour faciliter la prise de décision localisée, la variante du circuit nRF7120E intègre une unité de traitement neuronal (NPU) Axon dédiée aux côtés d'un processeur Arm Cortex-M33 de 256 MHz. Ce NPU exécute les modèles d'apprentissage automatique 10 à 17 fois plus rapidement qu'en s'appuyant uniquement sur le Cortex-M33, permettant la détection de mots-clés, la détection d'anomalies et la classification d'images localisées sans décharger les données vers un processeur externe ou un serveur cloud. Pour les tâches moins exigeantes en calcul, les développeurs peuvent déployer des modèles ultra-légers directement sur le processeur principal à l'aide du logiciel Neuton de l'entreprise.

Le circuit nRF7120 (Wi-Fi 6 bi-bande) et le circuit nRF7120E (Wi-Fi 6E tri-bande) incluent tous deux 4 Mo de mémoire non volatile sur puce et 1 Mo de RAM accessible à l'utilisateur pour prendre en charge ces charges de travail simultanées de réseau sans fil et d'inférence. 

Contexte Supplémentaire
Cette section détaille les spécifications techniques et l'analyse comparative concurrentielle qui ne sont pas incluses dans le communiqué de presse original.

Sur le marché des systèmes sur puce (SoC) de communication sans fil hautement intégrés, la série nRF71 est en concurrence directe avec les microcontrôleurs tri-radio tels que le NXP RW612 et l'Espressif ESP32-C6. Une référence standard de l'industrie pour ces composants est leur capacité à gérer simultanément les protocoles Wi-Fi 6, Bluetooth LE et 802.15.4 (Thread) tout en minimisant le courant de sommeil profond et de veille.

Bien que le circuit ESP32-C6 fournisse une architecture RISC-V rentable pour la connectivité Wi-Fi 6 et Thread, il manque d'une unité de traitement neuronal matérielle dédiée, s'appuyant plutôt sur une exécution de l'IA basée sur des logiciels, ce qui peut augmenter la consommation d'énergie active et la latence pendant les tâches d'inférence. De même, le circuit NXP RW612 intègre un processeur Arm Cortex-M33 capable de gérer les communications tri-radio, mais traite les charges de travail d'apprentissage automatique via le processeur principal plutôt que par un NPU spécialisé. En intégrant un NPU Axon dédié à côté de l'architecture double radio, le circuit nRF7120E décharge les charges de calcul de l'IA du Cortex-M33, établissant un avantage mesurable en termes de vitesse d'inférence et d'efficacité énergétique pour les appareils IoT dépendants d'une batterie.

Publié avec l’assistance de l’IA par Aishwarya Mambet, rédactrice pour Induportals.

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