MCU與MPU跨界，滿足IoT與人機交互需要

　　跨界處理器——i.MX RT

　　NXP此次推出的跨界處理器——i.MX RT，主要基于ARM Cortex-M7核，主頻600MHz，做到了較低成本的3美元左右，Geoff Lees用顛覆性價格來形容它。

　　為何此次把新產品稱為“跨界處理器“?

　　Geoff解釋道，這種跨界發展方向，主要來自于物聯網的需求。一方面傳感端要求非常長的電池時間和非常低的漏電;另一方面，人們對物聯網的連接性要求很高，以及對顯示的要求也越來越高，再加上語音和圖像等人機交互方式出現，因此催生低功耗和高性能的產品。

　　硬件上，當前的趨勢是應用處理器(AP)的價格和功耗已經越來越接近以前傳統的MCU，例如Cortex-A5、Cortex-A7內核的產品功耗和價格也非常低。另一個趨勢是MCU的性能也在往上走，例如現在有三四百MHz主頻、內置閃存的產品，從性能上已經越來越接近AP。二者最后會交匯在下圖的圓點處。

　　圖：MCU與AP銜接的圓點處

　　在軟件開發和系統設計方面，過去二者在軟件上也有區別，例如i.MX上運行的操作系統是Android和Linux等，MCU一般不運行操作系統。MCU現在主要是實時操作系統，使用IAR、Keil、MCUXpresso、RTOS(實時操作系統)等開發工具和操作系統。跨界處理器——i.MX RT運行實時操作系統，好處是完全可以利用以前MCU簡單設計、快速量產、快速上市的特性，無需Linux、Android等復雜OS。而以前MPU+Android或Linux才有的性能，該產品也兼備。

　　圖 跨界前MCU與MPU特點

　　圖 跨界處理器的特點

　　具體地，以前500M到600MHz的應用往往需要散熱，需要很多復雜的設計和高性能，但今天不能犧牲功耗，客戶也不愿意多付錢，因此跨界處理器應運而生。

　　因此，i.MX RT增強實時性，其中一個是不需要等待的內存，可以很快對外面的命令進行反應。第二，市場對顯示、連接性的要求非常高，NXP把以前處理器方面的模塊拿到這個產品上來，使屏幕可以做好的人機控制界面。例如，i.MX RT上有攝像頭接口、顯示接口、音頻接口等，有很強的DSP和多媒體功能。同時有很高的安全性。第三，RT采用了MCU的應用構架，它的開發工具、開發軟件、生態環境都是MCU的。

　　最后，價格非常有競爭力，現在起價3美元。此次推出的是RT1050，NXP在未來幾年里會相繼推出其他的產品，有的是更高的性能，有的更便宜。

　　那么，是否所有基于M7內核的產品都可以稱為跨界處理器?曾勁濤先生的回答是否定的。i.MX RT達到了600MHz，而通常Cortex-M7 MCU達不到如此高的MPU的性能。

　　為何i.MX RT能實現高速?實際上NXP做了很多改進，例如因為沒有采用內置閃存，而更多依賴外部存儲，這樣不僅節約了成本，還把有限的資源用于提升處理速度。Geoff Lees稱：內置閃存在現在市場上已經成為性能和功耗上的絆腳石，現在已經沒有再開發更快的內置閃存技術。因為SRAM或外部的存儲像eMMC閃存等非常便宜，存儲量也非常大。

　　i.MX 6家族又添新丁——6SLL

　　由于NXP十分重視i.MX，此次又捎帶介紹了i.MX6家族的最新成員——i.MX 6SLL，1GHz主頻，亮點是堪稱目前業界最低功耗的Cortex-A9通用MPU。另外多媒體功能豐富，可以做很好的顯示，例如攝像頭顯示、電子書的界面。(注：NXP稱，i.MX是全球出貨量最大的電子書處理器。)第三是集成度高，有USB和eMMC接口等。最后，它與i.MX6系列中的其他產品有良好的兼容性。

　　i.MX 6SLL的目標應用場景之一是電子書，可以實現電子書的快速翻頁。因為現今圖形顯示要實現流暢性，至少要達到600M、GHz級的處理速度，而且功耗還不能高。曾勁濤解釋道。

為何不跨界到軟件?

　　最近一些MCU公司在軟件方面投入較大，例如對外部軟件進行質量認證，并推薦給客戶;或者干脆收購一些軟件與RTOS公司，親自給客戶做軟件工具，因為外部的軟件也許不太可靠。NXP在硬件方面很投入，想跨界軟件嗎?

　　底層軟件應該開源。Geoff Lees稱，以前他們曾購買過一家MQX實時操作系統公司，效果不太理想。因為開源是發展趨勢，軟件應該更多地投入在中間件和應用層，比如各種各樣通訊的協議軟件、應用軟件、圖形加速、聲音等軟件方面，而不是投資在底層軟件。因此，NXP投資在高層軟件和軟件服務商，例如直接跟客戶談可以給客戶做他們應用層的軟件，幫助客戶解決他們應用中的問題。

　　小結

　　此次發布會留給筆者的印象如下：

　　1.重視i.MX系列發展，因為嵌入式控制的人機界面水平提升了。

　　2.為了降低功耗和成本，以及加入更多RF、模擬等功能，i.MX系列有必要采用FD-SOI工藝。

　　3.跨界處理器不僅性能提高，而且功耗和成本降下來了，因為沒有采用閃存。筆者感慨，曾幾何時，嵌入越來越大的存儲是MCU的創新方向之一，今天NXP大幅削減存儲，很有顛覆性。

　　實際上，每家MCU廠商由于服務的應用領域不同，都有自己的特點和發展道路，例如有的在無線連接集成度高，有的軟件做的安全可靠，有的圖形功能做得好;有的主打小家電，有的主打工業，各有千秋，不一而足。本文僅供大家交流參考。