i.MX RT 系列—应用处理器与MCU的融合

嵌入式系统 时间:2017-06-23来源:电子产品世界

  趋势: 从分离到融合

  在嵌入式处理领域, 设计人员和制造商通常依据设计的必要性提供两种不同的解决方案: 需要经济实惠和灵活实用的应用场合使用微控制器(MCU), 超出 MCU功能范围的设计则会选择使用应用处理器(MPU)。

  然而, 对处理方案融合的需求已形成最新的趋势, 这一趋势已经在嵌入式市场开启了产品领域的新篇章。产品设计人员越来越需要高效、高性能的嵌入式处理器, 这一产品升级可以在不必增加成本和功耗的前提下, 满足更丰富的显示功能、 更强大的数据处理能力和更简单使用的要求。

  作为应用处理器和 MCU 的业界领先制造商,恩智浦提供了行业领域的独特优势,有助于用户横跨这两个不同的产品组设计出新产品。全新的 i.MX RT 系列(基于 ARM® Cortex®-M 内核) 是这类新型跨界处理应用的成功实践, 填补了工业和消费市场性能与使用简易性之间的空白。

  性能大幅提升

  i.MX RT 系列的内核运行速度高达 600 MHz(相比之下, 目前市场上竞争解决方案的最高速度只有 400MHz)。 作为目前具有最高性能水平的 Cortex-M7 解决方案,可提供 3015 CoreMark/1284 DMIPS 的处理速度。 与其他同类产品相比其优势明显:

   性能高出任何其他 Cortex-M7 产品 50%以上

   性能高出普通市场 Cortex-A5 产品 100%以上

   速度是现有 Cortex-M4 产品的 2.5 倍

  电池寿命延长

  通过完全集成的电源管理控制器、 DC-DC 转换器和高效的电源门控, i.MX RT 系列可以实现较低的动态功耗。 其工作时的功耗是其他 Cortex-M7 产品运行模式功耗的一半,低至 110uA/MHz。 在低功耗运行模式(24MHz)下工作时, 其耗电量可低至 4.5mA。这些特性可有效延长产品的电池寿命。

  集成度升级

  i.MX RT 系列提供高度集成的 Cortex-M7 处理器, 从而帮助 MCU 客户开发包括多媒体在内的高级GUI 和增强型人机界面(HMI)设计。 还可通过多样性的外部存储器接口选项(包括 NAND、SDRAM、 eMMC、 QuadSPI NOR 闪存和并行 NOR 闪存) 提供更大的设计灵活性。

  就连接性而言, 通过 i.MX6系列中包含的丰富外设提供对多种无线标准的支持, 如 Wi-Fi、蓝牙、BLE、 Zigbee、 Thread 等。

  i.MX RT 处理器具有高度的安全性, 兼具 128 位 AES 加密和真随机数生成器(TRNG)、 DPA 保护、高安全启动(HAB)与即时 QSPI 闪存解密功能。

  开发加速

  i.MX RT 系列跨界处理器有助于产品设计人员提升性能,增加更多功能,同时降低 BOM 成本。 还可以帮助 MCU 客户在保持其当前工具链( MCUXpresso, IAR, Keil) 的同时升级到 MPU 级性能,不需额外时间和成本将复杂的 Linux 软件开发纳入其设计周期。

  通过恩智浦全球 ARM 生态系统提供的基础软件如 FreeRTOS、 SDK、 ARM mbed, 在线工具和相应的技术支持, 客户可以轻松实现快速原型制作和开发。 还可以使用与 Arduino™硬件盖板兼容的恩智浦低成本评估套件(EVK)来加快开发。

  成本减半

  i.MX RT 系列结合了市场上 Cortex®-M7 解决方案的最多功能和最低价格( 10,000 件单价不超过3.00 美元) 的组合优势。它采用经济实惠的 10x10 BGA 封装, 球距为 0.65mm,可实现低成本的四层 PCB 设计。同时,它无需昂贵的基础设施。例如, 集成了 DC-DC 转换器的集成电源管理模块, 无需外加独立的电源器件。此外, 由于具有 512KB 的片内 SRAM, 降低对外部 D-RAM 的需要,从而可有效降低物料费用。

  我们坚信开发人员渴望突破现有嵌入式处理平台的局限, 自由、 努力实现产品的创新升级。 恩智浦致力于突破产品领域界限, 高效无缝填补高端微控制器与低端应用处理器之间的空白, 从而推动新设计、功能和产品走向市场,促进产业升级迭代。

  作者: 曾劲涛, 恩智浦微控制器业务线全球资深产品经理。他在半导体行业拥有超过 20 年的丰富经验, 工作内容涉及电路设计、业务开发、技术营销和产品管理等各个领域。 本科毕业于上海交通大学电子工程系, 获得普渡大学的电机工程学硕士, 德克萨斯大学的工商管理硕士学位。

关键词: 处理器 PCB

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