Realtek RTL8721Dx
芯片
Ameba IoT 系统级无线芯片，集成度高、性能稳定、功耗低、安全性高
产品亮点
除了集成 IoT 开发所必须的外设接口、安全启动、硬件加密引擎 AES/SHA、调试密码保护、Wi-Fi、BLE 等重要功能之外，该 IC 还支持如下功能：
集成 Arm TrustZone®、TRNG、HUK、OTP 存储、Flash XIP 解密等多种安全功能，为客户产品提供 PSA Level 2 及以上级别的安全保护
5GHz 通过频谱隔离有效规避蓝牙、Zigbee、微波设备等常见干扰源，依托大量非重叠信道资源， 显著降低同频干扰风险，提供高速、低干扰的稳定传输体验
多跳多分支智能组网，显著扩展 AP 连接范围； 底层转发与控制，应用层无感开发，打破传统 Mesh 适配枷锁； 快速故障自愈、超低时延、超高稳定性，全面突破传统 Mesh 性能瓶颈
UI 渲染硬件加速器，界面动画流畅迅速，提升智能面板的人机交互体验；支持 OSPI/QSPI/SPI 接口，灵活适配从小型 LCD 到高清屏幕
支持超低功耗 WoWLAN，并能够快速恢复原运行上下文，赋能电池设备的网络监听唤醒功能
USB 2.0 全速设备模式、SDIO 设备模式
系统架构
- Armv8.1-M 架构
- 兼容 Arm Cortex®-M55 ISA
- 最高 345MHz，三级流水线
- 16KB 指令缓存
- 16KB 数据缓存
- FPU/DSP 扩展指令
- Arm TrustZone®-M
- Armv8-M 架构
- 兼容 Arm Cortex®-M23 ISA
- 最高 115MHz，两级流水线
- 16KB 指令缓存
- 16KB 数据缓存
- 512KB SRAM
- QSPI NOR Flash：最高 104MHz
- DQ8 DDR PSRAM：最高 200MHz
料号对比
| 料号 | RTL8721DAF-VA2-CG | RTL8721DAF-VT2-CG | RTL8721DAM-VA2-CG | RTL8721DCF-VA2-CG | RTL8721DCM-VA2-CG | RTL8721DCM-VA3-CG | RTL8721DGF-VW2-CG | RTL8721DGM-VW2-CG |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Real-M300 | 345MHz | 345MHz | 345MHz | 345MHz | 345MHz | 345MHz | 345MHz | 345MHz |
| Real-M200 | 115MHz | 115MHz | 115MHz | 115MHz | 115MHz | 115MHz | 115MHz | 115MHz |
| 片内 SRAM | 512KB | 512KB | 512KB | 512KB | 512KB | 512KB | 512KB | 512KB |
| Arm TrustZone | ||||||||
| NOR Flash | 4MB | 4MB | 4MB | 4MB | ||||
| PSRAM | 4MB | 4MB | 8MB | 4MB | ||||
| Wi-Fi | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) | Wi-Fi 4 (双频) |
| Bluetooth | LE | LE | LE | LE | LE | LE | LE | LE |
| 工作电压 | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V | 2.97V ~ 3.63V | 1.71V ~ 3.63V | 1.71V ~ 3.63V |
| 工作温度 | -20°C ~ 85°C | -40°C ~ 105°C | -20°C ~ 85°C | -20°C ~ 85°C | -20°C ~ 85°C | -20°C ~ 85°C | -20°C ~ 85°C | -20°C ~ 85°C |
| 封装（mm） | QFN48 (6 x 6) | QFN48 (6 x 6) | QFN48 (6 x 6) | QFN68 (8 x 8) | QFN68 (8 x 8) | QFN68 (8 x 8) | BGA100 (5.1 x 5.1) | BGA100 (5.1 x 5.1) |
外设接口
| 功能 | RTL8721DAF | RTL8721DAM | RTL8721DCF | RTL8721DCM | RTL8721DGF | RTL8721DGM |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GPIO | 21 | 14 | 40 | 33 | 54 | 42 |
| SPI | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| UART | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| I2C | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| OSPI/QSPI | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| I2S | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 数字麦克风 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 模数转换器和触摸按键 | 3 | 3 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| 红外收发 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Key-Scan | 8 x 8 | N x (14-N) | 8 x 8 | 8 x 8 | 8 x 8 | 8 x 8 |
| SWD 接口 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 通用定时器 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 捕获定时器 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| RTC | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| NeoPixel 灯 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| PWM | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| USB | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| SDIO 设备 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 独立看门狗 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 系统看门狗 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| GDMA | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
系统安全
我们始终将安全作为产品核心，通过硬件设计为客户提供丰富的安全功能，提供卓越的的硬件抗攻击能力，帮助打造极致安全的 IoT 产品。
| 功能 | 筛选 | RTL8721Dx | RTL8720E | RTL8710E | RTL8726E | RTL8713E | RTL8730E | RTL8721F | RTL872xD | RTL8735B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AES 硬件引擎 | ||||||||||
| SHA 硬件引擎 | ||||||||||
| ECDSA/ECDH 硬件引擎 | ||||||||||
| EDDSA 硬件引擎 | ||||||||||
| RSA 硬件引擎 | ||||||||||
| 安全启动 | ||||||||||
| Flash OTF 解密 | ||||||||||
| Arm TrustZone | ||||||||||
| OTP 安全存储 | ||||||||||
| 真随机数发生器 | ||||||||||
| HUK 派生机制 | ||||||||||
| 调试密码保护 |
提供对 PSA 信任根（PSA-RoT）的实验室评估，以证明其能够抵御可扩展的软件攻击
基于非对称加密和数字签名机制，校验公钥哈希及固件签名，可以做到防篡改、防回滚，确保设备仅运行可信固件
支持内封/外置 Flash, 多固件独立密钥加密, CPU 执行加密固件时由硬件实时解密，性能影响近乎无感，支持一机一密，防注入防克隆
基于 Arm TrustZone® 架构，配合专用硬件访问控制单元，实现安全内存区与安全外设的强隔离保护 同时安全固件由安全加密引擎解密并加载至安全 RAM 区域，全程防泄露、防篡改
物理级防提取，密钥区锁定后仅限安全引擎访问，防篡改、防读取，支持独立安全区域与 CRC 校验
基于物理熵源生成高安全随机数，通过 NIST 随机性认证，为系统提供不可预测性，抗预测攻击
硬件唯一密钥（HUK）物理隔离保护，不可读取、不可克隆，安全派生应用密钥
通过认证手段对调试接口访问进行严格控制，支持授权访问和永久关闭，杜绝物理调试攻击，满足产品在不同生命周期阶段的安全管理需求，有效提升整体安全性
安全认证支持
我们提供多项安全认证的支持，通过提供这些先进的安全功能和认证支持，我们旨在协助客户高效满足各种市场准入要求，确保产品的安全性和竞争力。 大部分芯片具备 PSA Certified Level 2 以及 Level 3 的能力，部分芯片已完成 PSA Certified Level 2 认证。
无线连接
Wi-Fi 功能列表
| 功能 | 筛选 | RTL8721Dx | RTL8720E | RTL8710E | RTL8726E | RTL8713E | RTL8730E | RTL8721F | RTL872xD | RTL8735B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作频段 | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz | 2.4GHz | 2.4GHz | 2.4GHz | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz/5GHz | 2.4GHz/5GHz | |
| 信道带宽 | 40MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 20MHz | 40MHz | 20MHz | |
| 物理层最高速率 | 150Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 114.7Mbps | 150Mbps | 72Mbps | |
| 802.11a | ||||||||||
| 802.11ax (Wi-Fi6) | ||||||||||
| 802.11b/g/n | ||||||||||
| 802.11e/i/w/d/k/v/r | ||||||||||
| WMM/WPA1~3/WPS/ 802.1X/EAP |
||||||||||
| UL LDPC | ||||||||||
| DL STBC | ||||||||||
| 自动天线分集 | ||||||||||
| CSI | ||||||||||
| MCC | ||||||||||
| R-MESH | ||||||||||
| 网卡模式 | ||||||||||
| P2P/NAN | ||||||||||
| TWT |
Bluetooth 功能列表
| 功能 | 筛选 | RTL8721Dx | RTL8720E | RTL8710E | RTL8726E | RTL8713E | RTL8730E | RTL8721F | RTL872xD | RTL8735B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 蓝牙模式 | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth 双模 | Bluetooth 双模 | Bluetooth 双模 | Bluetooth LE | Bluetooth LE | Bluetooth LE | |
| Bluetooth BR/EDR | ||||||||||
| LE Audio | ||||||||||
| Bluetooth 独立天线 | ||||||||||
| 散射网 | ||||||||||
| LE 2Mpbs PHY | ||||||||||
| LE 长距离模式 | ||||||||||
| LE 扩展广播 | ||||||||||
| 周期性广播 | ||||||||||
| 周期性广播同步传输 | ||||||||||
| 测向 (AoA/AoD) | ||||||||||
| LE 同步信道 (CIS/BIS) | ||||||||||
| LE 功率控制 | ||||||||||
| SIG Mesh | ||||||||||
| 高功率模式 | TBD |
系统功耗
| 工作模式 | Wi-Fi | 系统功耗 | 单位 | 注释 |
|---|---|---|---|---|
| Deep-Sleep | OFF | 13.9 | µA | Flash 封装 |
| Sleep | OFF | 37.7 | µA | Flash 封装 |
| Active | OFF | 6.56 | mA | 0.9V WFI 模式，CPU=240MHz |
| WoWLAN | DTIM=3 | 165 | µA | 2.4G 模式 |
| WoWLAN | DTIM=10 | 84 | µA | 2.4G 模式 |
注意：
- 测试条件：3.3V，25°C
- WoWLAN：系统平均功耗
应用场景
Ameba 芯片凭借 5GHz 高带宽 Wi-Fi 传输能力与深度优化的协议栈，可实现多声道音频的无损传输、超低延迟与精准同步，完美呈现杜比全景声的沉浸式声场效果，为无线家庭剧院打造影院级听觉体验。集成 AES-256 硬件加密引擎和安全启动机制，全方位保障音频传输隐私与设备固件安全；丰富的外设接口与一站式软硬件开发套件，支持产品深度定制，无需复杂适配即可快速赋能无线条形音箱、家庭音频系统等产品落地。
Ameba 芯片作为无线网卡与 Host MCU 连接，为其提供网络接入能力。支持 UART、SPI、SDIO、USB 等多种物理层接口和 Linux、FreeRTOS、Zephyr 等主流开发平台，兼容多元开发场景；完整实现 IEEE 802.11 MAC 层，免处理复杂的 Wi-Fi 协议，驱动更轻量、资源占用更低、开发移植更简便；设备端 TCP/IP 保活机制和低功耗设计，在确保快速唤醒响应的同时，减少整机功耗。
Ameba 芯片赋能 Mesh 网络架构，可显著扩大 Wi-Fi 覆盖范围，避免信号死角。多跳多分支智能组网，扩展 AP 连接范围；底层直接转发，降低了内存和算力资源消耗，且对应用层开发无感，充分保障高吞吐量与超低时延；R-Mesh 节点拓扑管理机制避免传统环路问题，免路由表维护，使网络更稳定；配套提供开源多终端 R-Mesh 可视化模拟工具，助力可视化测试更便捷、直观。
Ameba 芯片支持 WoWLAN 模式与分级低功耗策略，搭配多源灵活唤醒机制，大幅延长电池续航时间；双频 Wi-Fi 可自适应切换，针对多场景适配优化，兼顾远距离覆盖与高清视频流的稳定、低延迟传输；集成像素处理引擎提升画面清晰度，内置 IR 收发器直驱红外灯，实现全彩日间与清晰夜视的无缝切换；同时支持安全启动机制、无线传输加密及端到端网络加密，依托全链路安全防护技术构建从芯片到云端的隐私守护体系，完美适配家庭、商铺等各类无线监控场景。
Ameba 芯片依托 BLE 与 双频 Wi-Fi 双模能力，可实现蓝牙终端数据与云端的协议转换和中继传输。凭借 BLE 长距离通信特性，搭配高发射功率和优秀的接收灵敏度，支持多节点 BLE Mesh 组网，并兼容多主/从散射网架构，可有效扩大网关覆盖范围，助力家居、楼宇等场景的蓝牙设备接入，实现大规模节点的高效互联。同时，PSA Level 2 安全机制可保障数据传输隐私。
Ameba 芯片通过 PSA Level 2 安全认证，内置硬件加密引擎与 Flash XIP 实时解密功能，为固件与支付交易数据提供芯片级安全防护；集成 BLE 与 Wi-Fi 双模无线通信功能，并配备丰富的 SPI、USB、SDIO 等接口，完美适配多元移动支付场景。高性能 Arm Cortex®-M 内核确保了交易数据处理与外设交互的实时、高效，全面满足商业收款的严苛性能需求。
Ameba 芯片凭借 Wi-Fi 与 BLE 双模能力，构建智能家居网络中枢，实现蓝牙、Wi-Fi 设备跨协议互联互通。支持多节点 BLE Mesh 组网，依托 Arm 安全架构和 PSA 安全认证，保障设备控制指令与隐私数据加密传输。超低功耗特性适配 24 小时待机需求，丰富的外设可直驱传感器、照明模块，支持语音控制、场景联动及远程管理，打造高效、便捷的全屋智能生态。
Ameba 芯片集成本地场景控制、多模人机交互、有线无线融合三大能力，可实现墙面开关的智能化升级。支持多路 PWM 调光接口、触摸感应引擎、可编程 LED 控制器及工业级扩展接口，可精准驱动各类执行单元，实现人机交互。集成 Wi-Fi 与蓝牙支持多模组网，硬件红外引擎兼容主流协议，芯片级电源管理可在保持无线连接待机状态下实现极低功耗，满足高可靠、低延迟的墙面控制场景需求。
Ameba 芯片集成 Arm® 安全架构与硬件加密引擎，可对指纹、密码和蓝牙开锁数据进行加密存储和校验。依托 BLE 安全连接协议，可实现与手机的加密联动；超低功耗特性适配门锁电池供电场景，快速唤醒能力保障开锁即时性；丰富的外设可直驱触摸按键、红外感应模块，满足智能门锁全天候稳定运行及远程控制等需求。
Ameba 芯片集成语音控制、红外学习、无线遥控与触感交互一体化能力，为新一代智能遥控器及交互设备提供核心解决方案。搭载高性能 Audio Codec 与 I2S 接口，支持双数字麦克风阵列，配合双核处理器实现低延迟、高准确率本地语音唤醒与指令识别；内置硬件 IR 收发器，兼容全球主流消费电子红外协议，打破新旧设备操控壁垒。同时支持 Wi-Fi 与 BLE 双模通信，灵活连接智能家居设备，实现蓝牙语音控制与 Wi-Fi 云端控制无缝切换，轻松融入全屋智能生态。
