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[导读]物联网将是全球微控制器的市场的下一波推动力,过去的五年验证了Geoff Lees的预言,在MCU这个市场上真正增长当属物联网(IoT),物联网飞速发展的同时对MCU的性能及功耗等要求随之而来,从而推动了新一轮MCU的更新换代。

近日刚宣布与高通分手的恩智浦于2018年10月26日在北京举办了恩智浦Cortex-M33解决方案媒体见面会,恩智浦半导体微控制器事业部全球产品总监曾劲涛先生为媒体朋友们带来了新解决方案的全方位介绍。

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物联网是全球MCU的下一波推动力

曾劲涛先生讲到,恩智浦未来的发展方向主要集中在四个方向:第一主要是汽车;第二是工业和物联网(IoT);第三是移动(Mobile),包括支付和安全;最后是通信架构(Communication instructure),恩智浦会继续在四个方向进行投资和发展。

恩智浦资深副总裁兼微控制器业务线总经理Geoff Lees五年前就预测,物联网将是全球微控制器的市场的下一波推动力,过去的五年验证了他的预言,在MCU这个市场上真正增长当属物联网(IoT),物联网飞速发展的同时对MCU的性能及功耗等要求随之而来,从而推动了新一轮MCU的更新换代。Geoff还认为下一代MCU的增长点则是在终端机器学习上,AI近几年的发展势头猛进,对MCU的需求和要求都越来越高。

无论在AI领域还是IoT领域,恩智浦都有强劲的市场表现。恩智浦在IoT ONE (iotone.com)近日发布的研究报告中被评为全球最具影响力的工业物联网(IIoT)企业之一。在Compass Intelligence(CompassIntel.com)近日发布的调研结果显示,恩智浦与NVIDIA和Intel一同名列引领AI创新的AI芯片企业前三位。不过在今后的发展历程中恩智浦更多地将两者结合在了一起,即AI-IoT,对此,恩智浦表示,这两个领域天然在结合,IoT会越来越智能,它不仅用于收集数据,还需要做本地决策,IoT与AI相结合,可以更好地完成本地决策工作。

不忘初心 恩智浦发力做强AI-IoT边缘计算

现在很多的AI产品都是基于云端的,但是恩智浦不做云端的解决方案,恩智浦是全球第一家具备全套产品线的公司,从低端到高端的产品都可以用于机器学习,所以恩智浦致力于做终端产品。

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机器学习开发环境——eIQ

恩智浦10月份在美国Arm技术大会上宣布了一个机器学习的开发环境——eIQ。eIQ是一个全套的机器学习的开发环境,这个环境包括什么东西呢?请看下图:

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恩智浦eIQ机器学习环境

eIQ学习环境的硬件平台是传统的MCU和MPU,硬件的实现主要通过Kinetis、 LPC以及新的RT分频处理(Crossover processing),再有就是i.MX,6、7、8这样的处理器和ayerscape处理器。根据不同的应用可以选择不同的处理器,恩智浦的软件、硬件都可以完全来支持,这就是eIQ的概念。恩智浦的目标是让外面主流的推理机都会跑在这些硬件上,恩智浦日前发布的两款处理器i.MX RT600和LPC500都可用于机器学习。

i.MX RT600助力AI机器学习:恩智浦半导体推出了具有突破性的跨界处理器系列i.MX RT600,面向超低功耗的安全机器学习(ML)/人工智能(AI)边缘应用,包括需要高性能的远场语音输入和沉浸式3D音频播放。

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i.MX RT600是多核跨界处理器系列,采用最高300 MHz的Arm Cortex -M33和600 MHz的Cadence Tensilica HiFi 4音频/语音数字信号处理器(DSP),提供4个MAC以及基于硬件的超越函数和激活函数。利用28nm FD-SOI技术,i.MX RT600支持高性能内核,搭载4.5MB的片上低漏电SRAM,可配置实现同时零等待状态访问,非常适合实时执行音频/语音、机器学习以及基于神经网络的应用。

i.MX RT600系列集成了基准安全功能,例如具有不可变硬件“信任根”的安全引导、基于SRAM物理防克隆(PUF)技术的唯一密钥存储、基于证书的安全调试身份验证、AES-256和SHA2-256加速,以及面向安全云至边缘通信的DICE安全标准实施。ECC和RSA算法的专用非对称加速器进一步加快了公钥基础设施(PKI)或非对称加密的速度。除了SRAM PUF之外,i.MX RT600包括可选的基于Fuse的根密钥存储机制,以实现安全引导和加密操作。

LPC500加快低成本安全边缘处理恩智浦半导体日前发布了LPC5500,旨在加快低成本安全边缘处理,该产品是业界首创的采用单核和双核Arm Cortex -M33及Arm TrustZone 技术的微控制器平台。 LPC5500微控制器(MCU)系列基于低功耗40nm嵌入式闪存工艺构建,其处理效率、安全性和功能均达到全新水平。

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LPC55S69器件在最高100 MHz的内核时钟频率下,可实现32uA/MHz的工作效率,具有双核Cortex-M33功能,提供紧耦合加速器用于信号处理和加密,提供最多640KB的闪存和320KB的片上SRAM用于高级边缘应用。LPC55S69集成16位逐次逼近ADC (SAR ADC),提供差分对模式;它还提供一组丰富外设用于系统扩展,包括:50MHz高速SPI、带有集成物理收发器的高速USB、8个可配置通信接口、双SDIO接口用于同时支持Wi-Fi连接和外部数据记录。此外,恩智浦的自动可编程逻辑单元用于分担并执行用户定义任务,从而增强实时并行性能。

无安全,不物联

无论是IoT还是机器学习,安全永远是第一位的,恩智浦这几年投入了大量的人力物力来提高产品的安全性能。RT600、LPC5500两款产品加了几个新功能,二者的MCU的安全性能大幅度提高了。首先,硬件存储层面,这也是安全性能最高的一个,恩智浦第一次推出PUF的概念,硬件存储中内置RAM,当它上链之后,有很多不确定性的,有一个算法,把这个不确定性作为它的钥匙,每一个芯片有自己独特的不确定性,好处是什么呢?当这个东西关掉的以后,这个钥匙就不存在了,当你上链的时候,这个钥匙才产生出来。有了钥匙,才有真正的加密的根,信任根,有这个钥匙才能打开里面所有的东西,同时,产品上面有各种各样的加密,硬件加密有AES和OTFAD,二者是给外面Flash加密和解密。

其次就是两款产品都是用的Arm Cortex -M33,Arm为什么推M33?最大的原因是M33可以提供一个trust zone(信任区)加密环境,M33在性能上比以前M4提高了很多,可以简单认为M33是M4的提高版而且性能提高了20%-30%,这也是为什么Arm极力推M33的主要原因,同时恩智浦也表示以后都会用M33,因为他们的IoT主打市场里面,加密安全是非常非常关键的。

小结:

恩智浦一直致力于将前沿技术传递到整个生态圈。面对AI-IoT、互联汽车领域的巨大契机,期待和更多的中国企业联手,基于恩智浦业界顶级的技术和创新平台,打造更多的创新标杆,推动中国企业走向国际舞台,引导商业和技术变革,共创激动人心的未来。

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