NXP跨界處理器兼顧了人工智能等應用

　　近日，NXP宣布其“跨界處理器”i.MX RT上市，基于ARM Cortex-M7內核，號稱樹立微控制器(MCU)實時性能最高水準，達到3020 CoreMark得分和1284DMIPS，并可在600 MHz時提供20納秒的中斷延遲，價格在同類解決方案中也具有優勢。

　　這款處理器的優勢是什么?另外是否適合目前很火的人工智能(AI)應用?為此，電子產品世界(EEPW)的記者通過微信訪問了NXP高級全球產品經理呂亞軍先生。

　　EEPW：和競爭對手芯片比，這款芯片的優勢是什么?

　　呂亞軍：相對于目前市場上的競爭對手，一是高性能，市面上的Cortex-M內核產品(包括M4和M7)沒有跑到600MHz的，而i.MX RT是第一款跑到了600MHz的Cortex- M產品，比目前市場上競爭對手的性能高很多。二是高集成度，i.MX RT集成了AP(應用處理器)級的外設，包括顯示、處理、馬達/運動控制、接口(常用的接口都有集成)等。三是低成本，i.MX RT的高集成度也保證了整個板級成本具有競爭性。

　　EEPW：我們看到i.MX RT支持物聯網中的語音應用，現在我們看到物聯網設備開始支持人工智能(AI)功能，例如智能音箱。請介紹一下NXP在嵌入式AI方面的進展?這款跨界處理器是否可以進行AI計算?

　　呂亞軍：AI是非常熱的一個話題和應用，其實我們在定義和設計i.MX RT時我們就有考慮這方面的考慮。例如AI需要強大的數據處理的速度和性能，我們把Cortex-M7提高到600MHz性能，這樣能保證足夠高性能的處理，來支持這樣一個對數據處理的要求。

　　另外，片內大容量的內存也支持AI所需要的各種算法和數據處理。

　　再有，做AI(人工智能)不可或缺的是人機界面(HMI)。需要有攝像頭、顯示屏、觸摸屏的控制等，那么這款新處理器都有在片內集成。

　　對于AI，還有一個非常重要的處理性能就是對于運動的控制，也稱馬達控制。i.MX RT同樣集成了非常強大和豐富的馬達控制的外設，包括多通道的Flex PWM，同時也有正交編碼的接口，同時還有高精度的ADC，這樣就保證了能夠實現高精度、多馬達的運動控制。

　　綜合地看，i.MX RT的特性非常適合AI的應用，因為其高集成度和高性能保證了對AI的應用，具有非常高的競爭性。

　　EEPW：現在處理器主要分為兩個發展方向，一種是通用處理器，類似與MCU、CPU，一種是TPU之類的專業處理器，NXP是如何看到這兩類處理器發展方向的?

　　呂亞軍：這兩類處理器各有各的優勢。通用處理器能夠覆蓋到更多的應用，會有更多的市場接受度，也有更高的集成度，同時也提供客戶更多的靈活性。

　　TPU相對比較有針對性或者像ASIC的定位，它對于特殊的應用，諸如深度學習等會有專門的設計和處理。相對來說不是為別的應用所設計。所以這兩種處理器各有各的目標和方向，都會有一定的市場。

　　但是其實我個人更看好通用處理器，因為第一它有更高的集成度和更好的靈活性，同時他也可以覆蓋到非常多的應用面來滿足客戶或市場的需求，同時它可以具有非常好的成本競爭性或優勢。

　　背景參考：NXP跨界處理器的官方新聞稿

　　2017年10月24日 – 恩智浦半導體(納斯達克代碼：NXPI)今日正式推出了i.MX RT 系列跨界解決方案，實現了高性能、高集成的同時最大限度地降低成本。隨著市場對更加智能和更具“意識”的節點運算需求越來越大，節點設備對物聯網(IoT)的發展愈加重要，人們希望節點設備能提供最低的成本、最高的計算性能以及更可靠的安全性及隱私保護。然而這些必需的功能，例如圖形和顯示支持以及無縫的連接性，不僅增加了系統級成本，而且延長了產品上市時間。

　　恩智浦通過構建i.MX RT跨界處理器來應對這一挑戰，在提供應用處理器的高性能和功能的同時，還具有傳統微控制器(MCU)的易用性和實時確定性操作。理想的應用包括音頻子系統、消費和健康保健、家庭和樓宇自動化、工業計算、電機控制和電力轉換。

　　全新的跨界處理器提供高水平的集成和豐富的用戶體驗(圖形、顯示和音頻)，同時降低系統級成本。i.MX RT具有大容量靜態隨機存取內存(SRAM)和集成DC-DC，可提供前所未有的性能，讓您的每筆投入均物有所值。為外部存儲器提供快速和安全的接口，不需要嵌入式閃存，從而降低了產品成本并顯著降低了閃存編程成本。

　　“我們看到，嵌入式設計師被迫在最終產品的性能和成本之間作出權衡。i.MX RT在這兩個領域實現了令人印象深刻的飛躍，這表明恩智浦的創新和對真實市場需求的理解。”EEMBC總裁Markus Levy表示。“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。”

　　性能與功率比較

　　全新的i.MX RT1050是基于ARM Cortex-M7的最高性能設備，具有實時操作和應用處理器級功能。在600 MHz時，它比任何其他Cortex-M7產品的運行速度快50%，比現有Cortex-M4產品快兩倍多。通過將這種高性能與Cortex-M7內核相結合，實現了低至20ns的中斷延遲 - 是全球所有基于ARM Cortex的產品中最低的延遲時間。此外，通過集成512KB的緊耦合內存(TCM) SRAM，為實時IoT應用保持了非常高的有效內核性能。

　　集成的DC-DC轉換器不僅消除了對外部PMIC的需求，而且使運行功率效率(每mW的CoreMark得分)比同類競爭MCU解決方案高2-4倍。基于110mA/MHz (全功能操作)的能耗表現，i.MX RT1050比基于Cortex-M7的同類競爭MCU要高2-3倍。

　　整合和易用性

　　i.MX RT1050可通過多種外部存儲器接口選項實現高級GUI、增強型HMI以及更大的設計靈活性。高安全性嵌入式設計可以通過AES-128的高效加密引擎、高度安全啟動(HAB)和實時QSPI閃存解密來實現。

　　MCU客戶可以利用其當前的工具鏈，包括MCUXpresso軟件和工具、IAR系統和ARM Keil MDK，節省時間并實現工具的重復使用。使用開源實時操作系統(包括FreeRTOS、ARM Mbed™操作系統、Zephyr™操作系統以及提供軟件庫、在線工具和支持的全球ARM生態系統)可以實現快速開發和簡單的原型創作。使用與Arduino™硬件接口兼容的低成本評估套件(EVK)，還可以進一步加快開發速度。而恩智浦即時可用的USB C型屏蔽板可通過Arduino接口與i.MX RT配合使用，進一步降低開發難度。

　　“RT給市場帶來了巨大的變化。它使客戶能夠在保持現有工具鏈和生態系統的同時，提升到應用處理器級的性能。與各種各樣多引腳封裝MCU相比，對低引腳數串行閃存編程也更容易。”恩智浦微控制器資深副總裁兼總經理Geoff Lees表示。“請繼續關注，GHz Cortex-M的競賽已經開始。”

　　產品定價和上市時間

　　更為重要的是，i.MX RT系列的高性能和功率效率都建立在合理的價格之上。而且，支持使用2-4層PCB設計也可大大降低BOM成本;與對MCU片上閃存編程相比，對外部閃存編程也可實現成本節省。

　　i.MX RT包括以下兩個系列，可實現功能、定價和封裝上最大的靈活性。

　　· i.MX RT1050現已上市，10K數量起始價2.98美元

　　· i.MX RT1020將于2018年第2季度上市，10K數量定價為2.18美元