Couverture ElectroniqueS n°127

La famille de microcontrôleurs EFM32 Gecko de Energy Micro multiplie par quatre la durée de vie de la batterie d’un équipement portable. Créée dans le courant de l’été 2007 par des anciens de TI, Chipcon, Atmel et Nordic Semiconductor, la jeune pousse norvégienne Energy Micro (voir encadré) fait ses premiers pas sur le marché avec ce qu’elle considère comme le microcontrôleur présentant le meilleur rendement énergétique du marché. « Le moins gourmand en énergie, et pas seulement le plus sobre, car dans l’énergie intervient une notion temporelle », nous a précisé Geir Forre, président et CEO d’Energy Micro dont il est l’un des cofondateurs. De fait, le circuit de la société, appelé EFM32 Gecko (ou EFM32G), va permettre de multiplier par quatre la durée de vie de la batterie dans de nombreuses applications portables (compteurs d’énergie, systèmes domotiques, dispositifs médicaux portables ou implantables, médicaments “ intelligents ”…), car il consomme seulement le quart de l’énergie nécessaire aux microcontrôleurs actuels, qu’il s’agisse de modèles 8 bits, 16 bits ou 32 bits. Et M. Forre en apporte la preuve par neuf. Construit autour d’un cœur ARM Cortex M3, déjà très économe en énergie, l’EFM32G affiche une consommation, sous une tension comprise entre 1,8 V et 3,8 V, de seulement 195 µA en fonctionnement sous 3 V à 1 MHz, une valeur inférieure non seulement à celles des modèles concurrents de ST et NXP dotés du même cœur, mais aussi à celle du microcontrôleur 16 bits ayant aujourd’hui la réputation d’être le plus sobre (220 µA dans les mêmes conditions pour le circuit de TI). Il est également caractérisé par la plus faible consommation de courant en mode sommeil : 900 nA typiquement à 32 kHz, 20 nA sous 2 V (lorsque seule la fonction reset est active). Ce circuit dispose en fait de cinq modes de fonctionnement avec une consommation maximale de 180 µA/MHz dans le mode où toutes les fonctionnalités sont activées. Son temps de réveil à partir du mode sommeil est lui aussi très faible, puisqu’il n’est que de 2 µs. Une autre de ses caractéristiques qui contribue à réduire sensiblement sa consommation d’énergie réside dans l’autonomie de fonctionnement des différents périphériques intégrés sur la puce, sans intervention du cœur donc. Des périphériques qui sont, de plus, particulièrement peu gourmands en courant. Ainsi, par exemple, le contrôleur LCD à 40 x 4 segments consomme moins de 900 nA sous 3 V, tandis que le convertisseur analogique-numérique 12 bits 8 canaux échantillonne à 1 Méch/s avec moins de 200 µA. Une UART fonctionnant à 32 kHz Le microcontrôleur EFM32G est également doté d’une UART fonctionnant à 32 kHz et atteignant 9 600 bit/s avec un courant de 100 nA, « une caractéristique unique sur le marché », affirme Geir Forre. Au total, selon des tests indépendants, un microcontrôleur de ce type, actif seulement 0,5 % du temps, ce qui est courant dans les applications visées selon M. Forre, pourra fonctionner plus de 20 ans à partir d’une seule pile lithium 3 V. La famille EFM32G comprendra 22 membres différant par la taille de la mémoire intégrée sur la puce (jusqu’à 128 Ko de flash et 16 Ko de Ram), l’intégration ou non d’un contrôleur LCD, le nombre des E/S et autres périphériques inclus (moteur de cryptage AES, CNA…). Différents types de boîtiers seront disponibles : QFN32, QFN64, QFP100 et BGA112. Les premiers modèles seront présentés en boîtier QFN64 et BGA112. L’échantillonnage général est prévu pour le 1er décembre et le prix du plus petit modèle devrait être de 1,55 dollar par quantité de 100 000. Energy Micro propose également un kit de développement avec un système de surveillance de l’énergie dépensée. Pour aider les utilisateurs à se familiariser avec ses microcontrôleurs, Energy Micro commercialise un kit de développement doté d’un système qui surveille en temps réel l’énergie utilisée. Energy Micro en quelques mots La société a été cofondée en 2007 par Geir Forre, son président et CEO, cofondateur en son temps de Chipcon (racheté depuis par Texas Instruments), Oyvind Janbu (CTO), Eirik Jorgensen (vice-président ingénierie) et John Helge Fjelheim (vice-président ventes mondiales). Jusqu’à présent financée par ses fondateurs et ses employés qui y ont investi plus de 6 millions de dollars, Energy Micron espère lever 10 millions de dollars l’année prochaine. La société est une fabless qui sous-traite la production de ses circuits à TSMC Energy Micro emploie 30 personnes (en majorité des ingénieurs) et est implantée à Oslo (Norvège). Le Norvégien est représenté en France par Via Design.

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