i.MX RT 系列—應(yīng)用處理器與MCU的融合

　　趨勢(shì)： 從分離到融合

　　在嵌入式處理領(lǐng)域， 設(shè)計(jì)人員和制造商通常依據(jù)設(shè)計(jì)的必要性提供兩種不同的解決方案： 需要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和靈活實(shí)用的應(yīng)用場(chǎng)合使用微控制器(MCU)， 超出 MCU功能范圍的設(shè)計(jì)則會(huì)選擇使用應(yīng)用處理器(MPU)。

　　然而， 對(duì)處理方案融合的需求已形成最新的趨勢(shì)， 這一趨勢(shì)已經(jīng)在嵌入式市場(chǎng)開(kāi)啟了產(chǎn)品領(lǐng)域的新篇章。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員越來(lái)越需要高效、高性能的嵌入式處理器， 這一產(chǎn)品升級(jí)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(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和更簡(jiǎn)單使用的要求。

　　作為應(yīng)用處理器和 MCU 的業(yè)界領(lǐng)先制造商，恩智浦提供了行業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有助于用戶橫跨這兩個(gè)不同的產(chǎn)品組設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品。全新的 i.MX RT 系列(基于 ARM? Cortex?-M 內(nèi)核) 是這類新型跨界處理應(yīng)用的成功實(shí)踐， 填補(bǔ)了工業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)性能與使用簡(jiǎn)易性之間的空白。

　　性能大幅提升

　　i.MX RT 系列的內(nèi)核運(yùn)行速度高達(dá) 600 MHz(相比之下， 目前市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)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(chǎn)品相比其優(yōu)勢(shì)明顯：

　　? 性能高出任何其他 Cortex-M7 產(chǎn)品 50%以上

　　? 性能高出普通市場(chǎng) Cortex-A5 產(chǎn)品 100%以上

　　? 速度是現(xiàn)有 Cortex-M4 產(chǎn)品的 2.5 倍

　　電池壽命延長(zhǎng)

　　通過(guò)完全集成的電源管理控制器、 DC-DC 轉(zhuǎn)換器和高效的電源門控， i.MX RT 系列可以實(shí)現(xiàn)較低的動(dòng)態(tài)功耗。 其工作時(shí)的功耗是其他 Cortex-M7 產(chǎn)品運(yùn)行模式功耗的一半，低至 110uA/MHz。 在低功耗運(yùn)行模式(24MHz)下工作時(shí)， 其耗電量可低至 4.5mA。這些特性可有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的電池壽命。

　　集成度升級(jí)

　　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(kāi)發(fā)包括多媒體在內(nèi)的高級(jí)GUI 和增強(qiáng)型人機(jī)界面(HMI)設(shè)計(jì)。 還可通過(guò)多樣性的外部存儲(chǔ)器接口選項(xiàng)(包括 NAND、SDRAM、 eMMC、 QuadSPI NOR 閃存和并行 NOR 閃存) 提供更大的設(shè)計(jì)靈活性。

　　就連接性而言， 通過(guò) i.MX6系列中包含的豐富外設(shè)提供對(duì)多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的支持， 如 Wi-Fi、藍(lán)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(jī)數(shù)生成器(TRNG)、 DPA 保護(hù)、高安全啟動(dòng)(HAB)與即時(shí) QSPI 閃存解密功能。

　　開(kāi)發(fā)加速

　　i.MX RT 系列跨界處理器有助于產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提升性能，增加更多功能，同時(shí)降低 BOM 成本。 還可以幫助 MCU 客戶在保持其當(dāng)前工具鏈( MCUXpresso， IAR， Keil) 的同時(shí)升級(jí)到 MPU 級(jí)性能，不需額外時(shí)間和成本將復(fù)雜的 Linux 軟件開(kāi)發(fā)納入其設(shè)計(jì)周期。

　　通過(guò)恩智浦全球 ARM 生態(tài)系統(tǒng)提供的基礎(chǔ)軟件如 FreeRTOS、 SDK、 ARM mbed， 在線工具和相應(yīng)的技術(shù)支持， 客戶可以輕松實(shí)現(xiàn)快速原型制作和開(kāi)發(fā)。 還可以使用與 Arduino?硬件蓋板兼容的恩智浦低成本評(píng)估套件(EVK)來(lái)加快開(kāi)發(fā)。

　　成本減半

　　i.MX RT 系列結(jié)合了市場(chǎng)上 Cortex?-M7 解決方案的最多功能和最低價(jià)格( 10,000 件單價(jià)不超過(guò)3.00 美元) 的組合優(yōu)勢(shì)。它采用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的 10x10 BGA 封裝， 球距為 0.65mm，可實(shí)現(xiàn)低成本的四層 PCB 設(shè)計(jì)。同時(shí)，它無(wú)需昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施。例如， 集成了 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的集成電源管理模塊， 無(wú)需外加獨(dú)立的電源器件。此外， 由于具有 512KB 的片內(nèi) SRAM， 降低對(duì)外部 D-RAM 的需要，從而可有效降低物料費(fèi)用。

　　我們堅(jiān)信開(kāi)發(fā)人員渴望突破現(xiàn)有嵌入式處理平臺(tái)的局限， 自由、 努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新升級(jí)。 恩智浦致力于突破產(chǎn)品領(lǐng)域界限， 高效無(wú)縫填補(bǔ)高端微控制器與低端應(yīng)用處理器之間的空白， 從而推動(dòng)新設(shè)計(jì)、功能和產(chǎn)品走向市場(chǎng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)迭代。

　　作者： 曾勁濤， 恩智浦微控制器業(yè)務(wù)線全球資深產(chǎn)品經(jīng)理。他在半導(dǎo)體行業(yè)擁有超過(guò) 20 年的豐富經(jīng)驗(yàn)， 工作內(nèi)容涉及電路設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)營(yíng)銷和產(chǎn)品管理等各個(gè)領(lǐng)域。 本科畢業(yè)于上海交通大學(xué)電子工程系， 獲得普渡大學(xué)的電機(jī)工程學(xué)碩士， 德克薩斯大學(xué)的工商管理碩士學(xué)位。