i.MX RT 系列—應用處理器與MCU的融合

　　趨勢： 從分離到融合

　　在嵌入式處理領域， 設計人員和制造商通常依據設計的必要性提供兩種不同的解決方案： 需要經濟實惠和靈活實用的應用場合使用微控制器(MCU)， 超出 MCU功能范圍的設計則會選擇使用應用處理器(MPU)。

　　然而， 對處理方案融合的需求已形成最新的趨勢， 這一趨勢已經在嵌入式市場開啟了產品領域的新篇章。產品設計人員越來越需要高效、高性能的嵌入式處理器， 這一產品升級可以在不必增加成本和功耗的前提下， 滿足更豐富的顯示功能、 更強大的數據處理能力和更簡單使用的要求。

　　作為應用處理器和 MCU 的業界領先制造商，恩智浦提供了行業領域的獨特優勢，有助于用戶橫跨這兩個不同的產品組設計出新產品。全新的 i.MX RT 系列(基于 ARM? Cortex?-M 內核) 是這類新型跨界處理應用的成功實踐， 填補了工業和消費市場性能與使用簡易性之間的空白。

　　性能大幅提升

　　i.MX RT 系列的內核運行速度高達 600 MHz(相比之下， 目前市場上競爭解決方案的最高速度只有 400MHz)。 作為目前具有最高性能水平的 Cortex-M7 解決方案，可提供 3015 CoreMark/1284 DMIPS 的處理速度。 與其他同類產品相比其優勢明顯：

　　? 性能高出任何其他 Cortex-M7 產品 50%以上

　　? 性能高出普通市場 Cortex-A5 產品 100%以上

　　? 速度是現有 Cortex-M4 產品的 2.5 倍

　　電池壽命延長

　　通過完全集成的電源管理控制器、 DC-DC 轉換器和高效的電源門控， i.MX RT 系列可以實現較低的動態功耗。 其工作時的功耗是其他 Cortex-M7 產品運行模式功耗的一半，低至 110uA/MHz。 在低功耗運行模式(24MHz)下工作時， 其耗電量可低至 4.5mA。這些特性可有效延長產品的電池壽命。

　　集成度升級

　　i.MX RT 系列提供高度集成的 Cortex-M7 處理器， 從而幫助 MCU 客戶開發包括多媒體在內的高級GUI 和增強型人機界面(HMI)設計。 還可通過多樣性的外部存儲器接口選項(包括 NAND、SDRAM、 eMMC、 QuadSPI NOR 閃存和并行 NOR 閃存) 提供更大的設計靈活性。

　　就連接性而言， 通過 i.MX6系列中包含的豐富外設提供對多種無線標準的支持， 如 Wi-Fi、藍牙、BLE、 Zigbee、 Thread 等。

　　i.MX RT 處理器具有高度的安全性， 兼具 128 位 AES 加密和真隨機數生成器(TRNG)、 DPA 保護、高安全啟動(HAB)與即時 QSPI 閃存解密功能。

　　開發加速

　　i.MX RT 系列跨界處理器有助于產品設計人員提升性能，增加更多功能，同時降低 BOM 成本。 還可以幫助 MCU 客戶在保持其當前工具鏈( MCUXpresso， IAR， Keil) 的同時升級到 MPU 級性能，不需額外時間和成本將復雜的 Linux 軟件開發納入其設計周期。

　　通過恩智浦全球 ARM 生態系統提供的基礎軟件如 FreeRTOS、 SDK、 ARM mbed， 在線工具和相應的技術支持， 客戶可以輕松實現快速原型制作和開發。 還可以使用與 Arduino?硬件蓋板兼容的恩智浦低成本評估套件(EVK)來加快開發。

　　成本減半

　　i.MX RT 系列結合了市場上 Cortex?-M7 解決方案的最多功能和最低價格( 10,000 件單價不超過3.00 美元) 的組合優勢。它采用經濟實惠的 10x10 BGA 封裝， 球距為 0.65mm，可實現低成本的四層 PCB 設計。同時，它無需昂貴的基礎設施。例如， 集成了 DC-DC 轉換器的集成電源管理模塊， 無需外加獨立的電源器件。此外， 由于具有 512KB 的片內 SRAM， 降低對外部 D-RAM 的需要，從而可有效降低物料費用。

　　我們堅信開發人員渴望突破現有嵌入式處理平臺的局限， 自由、 努力實現產品的創新升級。 恩智浦致力于突破產品領域界限， 高效無縫填補高端微控制器與低端應用處理器之間的空白， 從而推動新設計、功能和產品走向市場，促進產業升級迭代。

　　作者： 曾勁濤， 恩智浦微控制器業務線全球資深產品經理。他在半導體行業擁有超過 20 年的豐富經驗， 工作內容涉及電路設計、業務開發、技術營銷和產品管理等各個領域。 本科畢業于上海交通大學電子工程系， 獲得普渡大學的電機工程學碩士， 德克薩斯大學的工商管理碩士學位。