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nRF54LM20B NPU 통합 SoC(System-on-Chip)

액손(Axon) NPU를 통합한 초저전력 무선 SoC

nRF54L 시리즈는 고효율 MCU와 초저전력 무선 연결 기능을 결합한 SoC 제품군이다. nRF54LM20B는 시리즈 중 가장 큰 메모리 용량을 제공하며, 2MB NVM과 512KB RAM을 갖추고 있다. 또한, 확장된 주변장치 세트와 고속 USB를 지원하며, 최대 66개의 GPIO를 제공한다.

특히, nRF54LM20B에는 액손(Axon) NPU가 통합되어 있어 동일한 작업을 CPU로 처리할 때보다 온디바이스 AI 추론 속도와 효율성을 최대 15배까지 향상시킬 수 있다.

nRF54LM20B는 블루투스 LE(Bluetooth LE), 매터(Matter), 스레드(Thread), 지그비(Zigbee) 및 2.4GHz 독자 프로토콜을 지원하며, 저지연 애플리케이션에 적합한 최대 4Mbps의 데이터 전송 속도를 제공한다. 또한, 블루투스 채널 사운딩(Bluetooth Channel Sounding)과 블루투스 메시(Bluetooth Mesh)는 물론, nRF70 시리즈 컴패니언 IC와 함께 와이파이(Wi-Fi)도 지원한다.

주요 성능

  • 프로세싱 효율 및 성능: 3V에서 193 CoreMark/mA, 503 CoreMark®
  • 통합 액손 NPU 기반의 향상된 엣지 AI 기능
  • 무선 전력소모: 3V, 0dBm에서 수신 시 3.3mA, 송신 시 5.0mA
  • 슬립 모드 전력소모: 3V에서 0.7μA ~ 4.3μA
  • 최대 송신 출력: +8dBm(CSP) / +7dBm(QFN)
  • 수신 감도: -96dBm(1M 블루투스 LE), -101dBm(802.15.4)
  • 총 평균 소비 전류를 최소화하도록 최적화

주요 이점

  • AI 추론 작업 속도 및 효율성 향상
  • 설계 복잡성, 크기 및 비용 절감
  • 안정적이고 견고한 무선 연결
  • 낮은 전력소모로 배터리 수명 연장
  • 규정 준수를 지원하는 보안 기능 내장
  • 시리즈 전반에 걸쳐 다양한 MCU 기능 지원
  • 디바이스 관리 및 FOTA 등을 지원하는 nRF 클라우드(nRF Cloud)

nRF54L 시리즈

Key Features
  • 128 MHz Arm® Cortex®-M33
  • 128 MHz integrated Axon NPU 
  • 2 MB NVM and 512 KB RAM
  • Ultra-low-power multiprotocol 2.4 GHz radio 
  • 1x High-speed SPI/UART
  • 6x SPI/TWI/UART
  • High-speed USB
  • ADC, TDM, PDM, NFC, PWM, and QDEC
  • Global RTC available in System OFF
  • 128 MHz RISC-V coprocessor with support for SoftPeripherals
  • Up to 66 GPIOs
  • TrustZone® isolation, tamper detection, and cryptographic engine with side-channel leakage protection
  • Package options: CSP98, CSP61, QFN52
Documentation
Datasheet

Reference layout

FCCSP package

Selected version
0.6

Changelog:

0.6

  • FB2 removed
  • C12 updated to 1.5pF
  • L4 changed to 3.3nH
  • C6 changed to 4.7µF
  • C7 changed to N.C.
  • X2 changed to X1
  • X1 changed to X2

0.5

  • Pad D1 on nRF54LM20 connected to GND on top layer
  • Removed thermal relief on C3, C12 and C13

0.4

  • C9 removed
  • L5 and C8 added
  • L2 changed to 3.6nH
  • L3 changed to 4.7nH
  • L4 changed to 2.2nH
  • C3 and C12 changed to 1.2pF
  • C13 changed to DNM
  • C6 changed to 4.7µF
  • R2 changed to 200ohm
  • Updated component placement on C8, C14, L5 ,FB2 and X2 to match the schematic
  • Removed GND on inner layers below the 50 ohm impedance trace

0.3

Reference layout

WLCSP package

Selected version
0.2

Changelog:

0.2