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恩智浦i.MX RT跨界处理器树立微控制器即时效能高指标
 

【CTIMES/SmartAuto 陳復霞整理报导】   2017年10月30日 星期一

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恩智浦半导体(NXP Semiconductors N.V.)推出i.MX RT系列跨界解决方案,同时实现高效能、高整合并将成本降至最低。随着市场对於更加智慧且具「意识」的边缘运算(edge computing)需求日益增长,边缘设备对物联网(IoT)的发展亦更加重要,使用者期待边缘设备能在低成本的情况下,提供最高的运算效能、更可靠的安全性以及隐私保护。然而,这些必要的功能,如图形和显示支援以及无缝连接,都增加系统成本,并延长产品上市时间。

基於ARM Cortex-M7的跨界处理器达到3020 CoreMark得分和1284 DMIPS,并可在600 MHz时提供20奈秒中断延迟。
基於ARM Cortex-M7的跨界处理器达到3020 CoreMark得分和1284 DMIPS,并可在600 MHz时提供20奈秒中断延迟。

恩智浦透过建置i.MX RT跨界处理器来因应此一挑战,在提供应用处理器高效能和基本功能的同时,还具有传统微控制器(MCU)的易使用性和即时确定性操作。理想的应用包括音讯子系统(audio subsystems)、消费性和健康保健、居家和建筑自动化、工业运算、电机控制和电力转换。

全新跨界处理器提供高度整合与丰富的使用者体验(图形、显示和音讯),同时降低系统成本。i.MX RT具有大容量静态随机存取记忆体(Static Random-Access Memory;SRAM)并整合DC-DC,可提供前所未有的效能,让每笔投入皆物超所值。为外部记忆体提供快速和安全的介面,消除嵌入式快闪记忆体的需求,进而降低产品成本并显着降低快闪记忆体程式设计的成本。

嵌入式微处理器效能指标联盟(Embedded Microprocessor Benchmark Consortium;EEMBC)总裁Markus Levy表示:「我们看到,嵌入式设计师被迫在最终产品的效能和成本间作出权衡。i.MX RT在这两个领域实现令人印象深刻的大幅成长,显现恩智浦的创新和对市场需求的了解。这种独特的方法将彻底改变数千个IoT应用中的嵌入式设计。」

效能与功率比较

全新i.MX RT1050是基於ARM Cortex-M7的最高效能设备,具有即时操作和应用处理器等级的功能。在600 MHz时,i.MX RT1050比任何其他Cortex-M7产品的运作速度快50%,亦较现有Cortex-M4产品快超过两倍。透过整合此高效能与Cortex-M7核心,实现了低至20奈秒的中断延迟,是全球所有基於ARM Cortex的产品中最低的延迟时间。此外,透过整合512KB的紧密耦合记忆体(Tightly Coupled Memory;TCM)SRAM,为即时IoT应用保持非常高效的核心性能。

整合的DC-DC转换器不仅消除对外部电源管理晶片(power management IC;PMIC)的需求,而且使运行功率的效率(每mW的CoreMark得分)比同类竞争MCU解决方案高出2至4倍。基於110 μA/MHz(全功能操作)的功耗表现,i.MX RT1050比基於Cortex-M7的同类竞争MCU高2至3倍。

整合和易使用性

i.MX RT1050可透过多种外部记忆体介面选项实现进阶图形化使用者介面(Graphical User Interface;GUI)、增强型人机介面(Human Machine Interface;HMIs)以及更高的设计灵活性。高安全性嵌入式设计可以透过AES-128的高效加密引擎、保证开机(High Assurance Boot;HAB)和即时QSPI快闪记忆体解密(On-the-fly QSPI Flash Decryption)来实现。

MCU客户可运用其现有工具链,包含MCUXpresso软体和工具、IAR系统和ARM Keil MDK,节省时间并实现工具的重复使用。使用开源式即时操作系统(包含FreeRTOS、ARM Mbed?作业系统、Zephyr?作业系统,以及提供软体库、线上工具与支援的全球ARM生态系统)可以实现快速开发和简单原型创作。使用与Arduino硬体介面相容的低成本评估组合(low-cost evaluation kit;EVK),还可进一步加快开发速度。而恩智浦即时可用的USB C型遮罩板(USB Type-C shield board)可透过Arduino介面与i.MX RT配合使用,进一步降低开发难度。

恩智浦半导体资深??总裁暨微控制器产品业务总经理Geoff Lees表示:「RT带给市场巨大变化,帮助客户能够在保持现有工具链与生态系统的同时,提升至应用处理器等级的效能。与各式各样大量封装MCU相较,对低脚位数(Low Pin Count)序列快闪记忆体程式设计也更容易。请持续关注,GHz Cortex-M的竞争已经开始。」

更重要的是,i.MX RT系列的高效能和功率效率都建立於合理价格。而且,支持使用2-4层印刷电路板(PCB)设计亦可大幅降低整体材料清单(BOM)成本。与在MCU晶片上快闪记忆体程式设计相较,外部快闪记忆体程式设计也可降低成本。

i.MX RT包括两个系列--i.MX RT1050现已上市,i.MX RT1020将於2018年第2季上市,两者可实现功能、价格和封装上最大的灵活性。

關鍵字: 跨界处理器  微控制器  恩智浦半导体  NXP  ARM  微控制器 
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