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恩智浦i.MX RT跨界處理器樹立微控制器即時效能高指標
 

【CTIMES 陳復霞整理報導】   2017年10月30日 星期一

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恩智浦半導體(NXP Semiconductors N.V.)推出i.MX RT系列跨界解決方案,同時實現高效能、高整合並將成本降至最低。隨著市場對於更加智慧且具「意識」的邊緣運算(edge computing)需求日益增長,邊緣設備對物聯網(IoT)的發展亦更加重要,使用者期待邊緣設備能在低成本的情況下,提供最高的運算效能、更可靠的安全性以及隱私保護。然而,這些必要的功能,如圖形和顯示支援以及無縫連接,都增加系統成本,並延長產品上市時間。

基於ARM Cortex-M7的跨界處理器達到3020 CoreMark得分和1284 DMIPS,並可在600 MHz時提供20奈秒中斷延遲。
基於ARM Cortex-M7的跨界處理器達到3020 CoreMark得分和1284 DMIPS,並可在600 MHz時提供20奈秒中斷延遲。

恩智浦透過建置i.MX RT跨界處理器來因應此一挑戰,在提供應用處理器高效能和基本功能的同時,還具有傳統微控制器(MCU)的易使用性和即時確定性操作。理想的應用包括音訊子系統(audio subsystems)、消費性和健康保健、居家和建築自動化、工業運算、電機控制和電力轉換。

全新跨界處理器提供高度整合與豐富的使用者體驗(圖形、顯示和音訊),同時降低系統成本。i.MX RT具有大容量靜態隨機存取記憶體(Static Random-Access Memory;SRAM)並整合DC-DC,可提供前所未有的效能,讓每筆投入皆物超所值。為外部記憶體提供快速和安全的介面,消除嵌入式快閃記憶體的需求,進而降低產品成本並顯著降低快閃記憶體程式設計的成本。

嵌入式微處理器效能指標聯盟(Embedded Microprocessor Benchmark Consortium;EEMBC)總裁Markus Levy表示:「我們看到,嵌入式設計師被迫在最終產品的效能和成本間作出權衡。i.MX RT在這兩個領域實現令人印象深刻的大幅成長,顯現恩智浦的創新和對市場需求的了解。這種獨特的方法將徹底改變數千個IoT應用中的嵌入式設計。」

效能與功率比較

全新i.MX RT1050是基於ARM Cortex-M7的最高效能設備,具有即時操作和應用處理器等級的功能。在600 MHz時,i.MX RT1050比任何其他Cortex-M7產品的運作速度快50%,亦較現有Cortex-M4產品快超過兩倍。透過整合此高效能與Cortex-M7核心,實現了低至20奈秒的中斷延遲,是全球所有基於ARM Cortex的產品中最低的延遲時間。此外,透過整合512KB的緊密耦合記憶體(Tightly Coupled Memory;TCM)SRAM,為即時IoT應用保持非常高效的核心性能。

整合的DC-DC轉換器不僅消除對外部電源管理晶片(power management IC;PMIC)的需求,而且使運行功率的效率(每mW的CoreMark得分)比同類競爭MCU解決方案高出2至4倍。基於110 μA/MHz(全功能操作)的功耗表現,i.MX RT1050比基於Cortex-M7的同類競爭MCU高2至3倍。

整合和易使用性

i.MX RT1050可透過多種外部記憶體介面選項實現進階圖形化使用者介面(Graphical User Interface;GUI)、增強型人機介面(Human Machine Interface;HMIs)以及更高的設計靈活性。高安全性嵌入式設計可以透過AES-128的高效加密引擎、保證開機(High Assurance Boot;HAB)和即時QSPI快閃記憶體解密(On-the-fly QSPI Flash Decryption)來實現。

MCU客戶可運用其現有工具鏈,包含MCUXpresso軟體和工具、IAR系統和ARM Keil MDK,節省時間並實現工具的重複使用。使用開源式即時操作系統(包含FreeRTOS、ARM Mbed?作業系統、Zephyr?作業系統,以及提供軟體庫、線上工具與支援的全球ARM生態系統)可以實現快速開發和簡單原型創作。使用與Arduino硬體介面相容的低成本評估組合(low-cost evaluation kit;EVK),還可進一步加快開發速度。而恩智浦即時可用的USB C型遮罩板(USB Type-C shield board)可透過Arduino介面與i.MX RT配合使用,進一步降低開發難度。

恩智浦半導體資深副總裁暨微控制器產品業務總經理Geoff Lees表示:「RT帶給市場巨大變化,幫助客戶能夠在保持現有工具鏈與生態系統的同時,提升至應用處理器等級的效能。與各式各樣大量封裝MCU相較,對低腳位數(Low Pin Count)序列快閃記憶體程式設計也更容易。請持續關注,GHz Cortex-M的競爭已經開始。」

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價格。而且,支持使用2-4層印刷電路板(PCB)設計亦可大幅降低整體材料清單(BOM)成本。與在MCU晶片上快閃記憶體程式設計相較,外部快閃記憶體程式設計也可降低成本。

i.MX RT包括兩個系列--i.MX RT1050現已上市,i.MX RT1020將於2018年第2季上市,兩者可實現功能、價格和封裝上最大的靈活性。

關鍵字: 跨界處理器  微控制器  恩智浦半導體  NXP(恩智浦ARM  微控制器 
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