截止到2019年底，全球已經(jīng)有45.4億人接入了互聯(lián)網(wǎng)，占據(jù)全球總?cè)丝诘慕?/span>60% ?；ヂ?lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展使得越來越多的人通過智能終端聯(lián)網(wǎng)交流。用戶對網(wǎng)絡(luò)傳輸要求不斷提高，信息傳輸?shù)膬?nèi)容從最初的圖文信息，發(fā)展到視頻傳輸；傳輸場景從人與人、人與物拓展到物與物的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸形式。

隨著數(shù)據(jù)傳輸在可穿戴設(shè)備、位置服務(wù)、智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等場景的要求不斷提高。無線連接設(shè)備在保證設(shè)備長久運(yùn)行，穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)的同時，盡可能降低功耗成為市場急切的需求。無論是在傳統(tǒng)消費(fèi)電子領(lǐng)域還是工業(yè)商業(yè)領(lǐng)域，藍(lán)牙都扮演著非常重要的無線傳輸角色，經(jīng)典藍(lán)牙作為當(dāng)時最主要的音頻短距離無線通信方式。但是經(jīng)典藍(lán)牙耳機(jī)音箱等設(shè)備高功耗這一缺點(diǎn)，使得藍(lán)牙技術(shù)在應(yīng)用時有很大的局限性。

2010年，低功耗藍(lán)牙技術(shù)BLE 4.0的出現(xiàn)解決了無線連接設(shè)備功耗高的難題，低功耗技術(shù)使得藍(lán)牙市場瘋長式發(fā)展，各藍(lán)牙芯片廠商相互角力推出各自的低功耗藍(lán)牙芯片，使得藍(lán)牙芯片市場出現(xiàn)“百家爭鳴“的局面。

下面主要介紹三個芯片大廠：德州儀器TI、北歐半導(dǎo)體Nordic、以及Dialog的BLE芯片發(fā)展歷程。

BLE 4.0元年 TI先發(fā)制人

就在低功耗藍(lán)牙技術(shù)BLE 4.0出現(xiàn)后不久，TI公司首款支持藍(lán)牙4.0的明星產(chǎn)品CC2540、CC2541快速推出，憑借著強(qiáng)大的技術(shù)支持、易開發(fā)、研發(fā)門檻低的優(yōu)勢迅速搶占低功耗藍(lán)牙市場，占有極高的市場份額。CC2540，CC2541采用8051內(nèi)核，256KB的Flash，內(nèi)核算力能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)透傳、PWM燈控等功能。

Dialog公司主打超低功耗，超小尺寸芯片，在2013年，推出DA14580芯片，迅速推動了健康管理—手環(huán)應(yīng)用的落地，并搶占了手環(huán)市場的大量份額。

DA14580采用16 MHz 32 bit的ARM Cortex-M0內(nèi)核，擁有84KB ROM,50KB RAM，運(yùn)用在手環(huán)里可以支持記步計時等常用功能。內(nèi)部采用的OTP ROM，擁有一次性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應(yīng)用場合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產(chǎn)的電子產(chǎn)品—手環(huán)。

DA14580在推出時創(chuàng)造了三個全球第一：全球最低功耗，全球最小封裝，第一個集成巴倫電路的BLE SoC。這些特點(diǎn)使得DA14580在手環(huán)市場推廣時如魚得水。足夠的算力，最小的封裝，可以輕松放置在手環(huán)中，使得藍(lán)牙技術(shù)在最受空間限制的手環(huán)中使用，低功耗藍(lán)牙技術(shù)使得手環(huán)擁有不錯的續(xù)航能力。同樣的DC-DC供電情況下，所需的外圍電路更少，成本也隨之降低。DA14580迅速占據(jù)了手環(huán)市場的半壁江山。

Nordic公司2012年推出的nRF51822支持BLE 4.0，采用ARM Cortex M0內(nèi)核，集成256KB的Flash，16KB的RAM。Nordic公司這款nRF51822在手環(huán)市場也表現(xiàn)不錯。當(dāng)時國內(nèi)采用nRF51822開發(fā)手環(huán)，最具代表的是百度手環(huán)—咕咚手環(huán)，是百度首款開發(fā)的便攜式可穿戴設(shè)備。代碼、硬件原理圖完全開源，吸引大量開發(fā)者進(jìn)行開發(fā)調(diào)試。針對低成本的市場，Nordic后續(xù)還推出了nRF51822的閹割版nRF51802，成本更低。

在這個被稱為“BLE 4.0元年”的時代，TI率先發(fā)布支持BLE 4.0的CC2540、CC2541搶占大部分BLE市場，Dialog憑借超低功耗迅速搶占手環(huán)市場。Nordic公司BLE芯片表現(xiàn)平平。

BLE 4.2元年 Nordic重裝登場

2014年，藍(lán)牙4.2發(fā)布，不但傳輸速度提升2.5倍，隱私性更高，還可以通過IPv6連接網(wǎng)絡(luò)。2015年，TI公司推出支持BLE 4.2的CC2640芯片，第一次引入了SimpleLink微控制器平臺，在單一軟件開發(fā)環(huán)境中提供種類多樣的有線和無線 Arm? MCU產(chǎn)品系列，為物聯(lián)網(wǎng)和汽車應(yīng)用提供靈活的硬件、軟件和工具選項，為開發(fā)人員設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)。CC2640芯片采用ARM Cortex M3內(nèi)核+M0內(nèi)核，其中M0內(nèi)核是用作傳感控制器Sensor Controller芯片，Sensor Controller預(yù)處理采集的數(shù)據(jù)，超過預(yù)設(shè)閾值的數(shù)據(jù)才會喚醒主CPU進(jìn)行處理，盡可能降低主CPU的功耗，從而降低CC2640整體的功耗。但是，128KB的Flash太小，無法開發(fā)較為復(fù)雜的應(yīng)用，CC2640基本與手環(huán)市場無緣。

此時的藍(lán)牙芯片市場，還未有廠商將ARM Cortex M4F內(nèi)核，大容量Flash，RAM的芯片開發(fā)出來。就在2016年2月的一天，Nordic公司重磅推出nRF52832芯片。

nRF52832采用的是帶浮點(diǎn)運(yùn)算的ARM Cortex M4F內(nèi)核， 512KB Flash，64KB RAM，內(nèi)核性能和內(nèi)存容量指數(shù)級增加。nRF52832還是全球第一款支持部分藍(lán)牙5.0功能的BLE芯片，藍(lán)牙5.0的通信速率，通信范圍和藍(lán)牙4.2相比大大提升。nRF52832的推出徹底打亂了藍(lán)牙市場的格局，Nordic憑借著nRF52832確立了藍(lán)牙市場的霸主地位。

TI公司短時間無法開發(fā)出與nRF52832相提并論的芯片，在修復(fù)CC2640的基礎(chǔ)上，于2016年底快速發(fā)布了CC2640R2F，支持部分藍(lán)牙5.0功能，對Nordic公司nRF52832芯片的推出做出市場回應(yīng)。CC2640R2F成本較CC2640相差不大，但僅憑CC2640R2F與nRF52832抗衡明顯有些力不從心。

在BLE 4.2元年，Nordic憑借nRF52832實(shí)現(xiàn)了絕地反擊，確立了霸主地位，TI公司快速推出CC2640R2F回應(yīng)Nordic nRF52832芯片強(qiáng)勢搶占市場，Dialog公司則繼續(xù)在手環(huán)市場耕耘。

BLE SoC競賽進(jìn)入白熱化

此后各芯片大廠在BLE Soc的競賽進(jìn)入了白熱化。

2018年，TI公司推出CC2642，內(nèi)核升級為ARM Cortex M4F，支持完整的藍(lán)牙5.0，擁有352KB Flash，256KB ROM，升級了BLE芯片的性能參數(shù)TI公司繼續(xù)完善SimpleLink平臺。

Nordic公司推出完整支持藍(lán)牙5.0功能的旗艦產(chǎn)品nRF52840，采用1M Flash，256KB RAM，性能參數(shù)進(jìn)一步提升，可以滿足更加復(fù)雜的應(yīng)用場景和算力需求，繼續(xù)鞏固在藍(lán)牙芯片市場的地位。

Dialog公司主打超低功耗的策略不變，針對手環(huán)市場，相繼推出了DA14681等芯片。智能手環(huán)市場發(fā)展十分迅速，僅2018年小米手環(huán)3出貨量就已經(jīng)突破1000萬只。未來智能手環(huán)類業(yè)務(wù)需求會進(jìn)一步擴(kuò)大。針對不同行業(yè)的特殊應(yīng)用，例如：智能養(yǎng)老、智能醫(yī)療等場景需求暴增，未來對支持更加復(fù)雜功能的芯片需求越來越大。

BLE SoC針對需求高度細(xì)化

各大藍(lán)牙芯片廠商在提升芯片性能參數(shù)的同時，開始針對不同產(chǎn)品定位需求完善產(chǎn)品線，藍(lán)牙市場的風(fēng)向有了微妙的變化，在滿足高端市場應(yīng)用的同時，各廠商也開始搶占低端市場的份額。

Dialog：

1.高性能。2019年2月 Dialog公司推出最新高性能BLE SoC芯片DA1469x系列，利用三個計算核心來分別負(fù)責(zé)傳感、數(shù)據(jù)處理和通信?？删幊涛⑿?/span>DSP負(fù)責(zé)獨(dú)立的傳感器通信和數(shù)據(jù)管理，Cortex-M33處理數(shù)據(jù)，Cortex-M0+負(fù)責(zé)無線通信。DA1469x支持最新的藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)，未來還可開發(fā)室內(nèi)定位功能，幫助Dialog公司繼續(xù)深耕手環(huán)高端市場。

2.低成本。另一方面Dialog公司推出低成本DA14531芯片，進(jìn)一步搶占低端手環(huán)市場份額。

Nordic

1.高性能。2019 年11 月 14 日，Nordic 宣布推出下一代 nRF53系列芯片中的首個成員—nRF5340 高端多協(xié)議系統(tǒng)級芯片，采用Arm Cortex-M33 雙核處理器設(shè)計，擁有1M Flash，512KB RAM，滿足復(fù)雜功能應(yīng)用場景的需求。

2.低成本。低成本芯片方面，Nordic公司推出nRF52805，內(nèi)核采用ARM Cortex-M4, 擁有48 kB RAM, 192 kB ROM。在滿足基本算力的同時，降低芯片成本，迅速吸引低成本用戶的眼光。例如在無線鼠標(biāo)方案中，無線鼠標(biāo)采用nRF52805，收發(fā)器采用nRF24L01這樣的組合，性能強(qiáng)勁，滿足無線鼠標(biāo)的基本功能的同時，極具性價比的優(yōu)勢使得這一類特定需求的市場擁有了更多選擇。Nordic繼續(xù)完善產(chǎn)品線，高端低端齊頭并進(jìn)。

TI

1.高性能。TI公司推出CC1352,CC2652多協(xié)議芯片，供智能家庭使用。

2.低成本。低成本芯片方面，TI推出CC2640L，為追求性價比的用戶提供更多選擇。

藍(lán)牙市場從當(dāng)時BLE芯片無人問津，到現(xiàn)在芯片產(chǎn)品細(xì)分到每一種功能應(yīng)用需求，BLE芯片市場百家爭鳴，各分高低。至此藍(lán)牙市場份額占比最多的分別是Nordic，Dialog和TI。除了TI、Nordic、Dialog公司，ST和SI由于進(jìn)入BLE市場太晚，市場份額占比不大。

國產(chǎn)芯片厚積薄發(fā)，迎頭趕上

在芯片更新?lián)Q代的浪潮中，并不止是國外大廠在發(fā)展，國內(nèi)的芯片廠商也在蓬勃發(fā)展，自2014年千億級的政府芯片產(chǎn)業(yè)扶持基金成立以來，各地推出針對芯片的優(yōu)惠政策，芯片企業(yè)數(shù)量應(yīng)聲上漲。到2016年，芯片設(shè)計企業(yè)數(shù)量相較2014年翻番，達(dá)1300多家。雖然國產(chǎn)芯片和國外芯片差距仍然很大，過去十多年的發(fā)展中留存下的人才短缺、利潤率低、產(chǎn)業(yè)多環(huán)節(jié)缺口明顯等問題仍然存在。但是國產(chǎn)芯片正在迎頭趕上，在一些特定應(yīng)用的場景中，國產(chǎn)芯片已經(jīng)能夠完全滿足應(yīng)用需求，替代國外的芯片。

  ASR公司推出的國產(chǎn)芯片在性能、穩(wěn)定性、成熟度方面經(jīng)過了市場的考驗，國產(chǎn)芯片也在迎頭追趕國外芯片，得到市場的肯定，芯片市場不再是“國外的月亮圓”。信馳達(dá)專注藍(lán)牙領(lǐng)域十年，擁有豐富的藍(lán)牙方案設(shè)計經(jīng)驗，是行業(yè)知名度和信譽(yù)度優(yōu)秀的無線射頻解決方案提供商及低功耗射頻核心器件供應(yīng)商，旗下產(chǎn)品包含自研藍(lán)牙芯片RF-Star系列產(chǎn)品，例如RSBRS02ABR。未來在藍(lán)牙芯片選擇方面，可以多多關(guān)注國產(chǎn)藍(lán)牙芯片。專業(yè)的技術(shù)支持團(tuán)隊為您提供專業(yè)的定制化服務(wù)，更多RF-Star方案，請關(guān)注信馳達(dá)科技。