恩智浦日前預(yù)告了其帶有NPU的“ i.MX9”平臺(tái)，并發(fā)布了低功耗，基于Cortex-A35的i.MX8ULP和啟用了Azure Sphere的i.MX8ULP-CS SoC —均具有“ Energy Flex”電源管理和“ EdgeLock”安全性。

恩智浦簡(jiǎn)要介紹了即將推出的i.MX9系列處理器的一些基礎(chǔ)技術(shù)，包括“ EdgeLock”on-die的安全性，基于RISC-V的“ Energy Flex”電源管理以及用于AI加速的Arm Ethos U-65 microNPU 。但是，這家總部位于荷蘭的芯片制造商并未詳細(xì)介紹CPU架構(gòu)，內(nèi)核數(shù)量，性能，GPU以及其他細(xì)節(jié)。

恩智浦還宣布了其i.MX8超低功耗“交叉”產(chǎn)品線的更多細(xì)節(jié)。Linux驅(qū)動(dòng)的28nm i.MX8ULP芯片包括基于Cortex-A35的單核或雙核i.MX8ULP和幾乎相同但單核的i.MX8ULP-CS產(chǎn)品，該產(chǎn)品增加了Microsoft Azure Sphere安全技術(shù)。

i.MX9及其Ethos U-65 microNPU

i.MX9處理器將采用臺(tái)積電的16 / 12nm FinFET制造工藝，而頂級(jí)六核-A72和-A53則為28nm，而i.MX8 QuadMax則為14nm，而最新的四核-A53為1.8nm。GHz i.MX8M Plus。

雖然i.MX8M Plus是唯一具有用于AI加速的NPU的i.MX處理器，但所有i.MX9變體都將提供NPU。至少有一個(gè)，如果不是全部的車型，將采用1TOPS的Arm U-65 microNPU，這是去年十月宣布。某些型號(hào)可能會(huì)提供更高端的NPU。

Arm的Ethos U-65是0.5-TOPS 的Ethos-U55 microNPU的后續(xù)產(chǎn)品，microNPU旨在與新的Cortex-M55 MCU配合使用。較早的型號(hào)包括高端Ethos-N77（4-TOPS），Ethos-N57（2-TOPS）和Ethos-N37（1-TOPS） NPU。

恩智浦表示，低功耗Ethos-U65“保持了Ethos-U55的MCU級(jí)功效和架構(gòu)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)將其適用性擴(kuò)展到了更高性能的基于Cortex-A的片上系統(tǒng)（SoC）?！?NXP是Arm在這兩個(gè)microNPU上的首席開發(fā)商。

Ethos-U65旨在“適應(yīng)Cortex-A平臺(tái)上使用的DRAM的延遲”。NPU在1GHz上運(yùn)行時(shí)最多支持512GOPS性能，并且在與MobileNet_v2深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配合使用時(shí)，能夠在不到3ms的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)象識(shí)別。

據(jù)說，通過Ethos-U65與i.MX9一起啟用的Edge AI應(yīng)用程序包括毫秒級(jí)推理時(shí)間內(nèi)的多對(duì)象識(shí)別和無欺騙性多人臉識(shí)別，可識(shí)別自然語言和重音的基于語音的系統(tǒng)，以及用于手勢(shì)識(shí)別。該配對(duì)還將支持工業(yè)預(yù)測(cè)維護(hù)和智能家居中的合成傳感器的異常檢測(cè)。

恩智浦表示，Ethos-U65旨在與實(shí)時(shí)MCU緊密配合。這表明與所有i.MX8處理器一樣，i.MX9將具有Cortex-M或-R內(nèi)核。

在i.MX8M Plus上發(fā)現(xiàn)的其他可能功能可能包括DSP，ISP，當(dāng)然還有CPU和GPU內(nèi)核。可能的CPU候選產(chǎn)品可能包括Cortex-A55，也許在某些型號(hào)上包括Cortex-A73或Cortex-A75內(nèi)核，也許與Cortex-A55結(jié)合使用。

Energy Flex和EdgeLock

除AI之外，i.MX9和i.MX8ULP系列還提供了其他主要增強(qiáng)功能：Energy Flex電源管理和EdgeLock安全性。恩智浦表示，Energy Flex提供“細(xì)粒度的功率控制”和優(yōu)化的能源效率。該子系統(tǒng)圍繞NXP制造的RISC-V PMIC內(nèi)核構(gòu)建，可控制20多種低至30微瓦的不同電源模式配置。

恩智浦聲稱，在i.MX8ULP和i.MX8ULP-CS上，Energy Flex的能效提高了75％，顯然是將SoC與i.MX7ULP進(jìn)行了比較。

在i.MX9上，該技術(shù)通過SoC的異構(gòu)域處理能力降低了功耗。恩智浦將其定義為“具有獨(dú)立的低功耗多媒體域的獨(dú)立應(yīng)用處理器和實(shí)時(shí)域?！?/p>

恩智浦表示，Energy Flex提供了其他“設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)，以最大限度地提高性能效率”。例如，低功耗音頻應(yīng)用程序可以由實(shí)時(shí)域供電，而與高端內(nèi)核無關(guān)，后者可以關(guān)閉。該公司表示，實(shí)時(shí)域也非常適合工業(yè)應(yīng)用，例如需要少于100毫秒的快速啟動(dòng)的CAN網(wǎng)絡(luò)。

EdgeLock被定義為“安全區(qū)域”和“突破性的安全I(xiàn)P”，它已植入i.MX9架構(gòu)中。片上技術(shù)提供了一個(gè)預(yù)配置的安全子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)具有自己的專用安全核心，內(nèi)部ROM和安全RAM。據(jù)說該技術(shù)可以簡(jiǎn)化實(shí)施，并幫助設(shè)計(jì)人員避免代價(jià)高昂的安全實(shí)施錯(cuò)誤。

EdgeLock具有對(duì)安全功能的自治管理，包括信任的硅根，運(yùn)行時(shí)證明，信任設(shè)置，篡改檢測(cè)和SoC安全啟動(dòng)實(shí)施。其他功能包括細(xì)粒度的密鑰管理，廣泛的加密服務(wù)和簡(jiǎn)化的安全認(rèn)證。恩智浦表示，EdgeLock可以智能地跟蹤用戶應(yīng)用程序的電源轉(zhuǎn)換，以幫助防止出現(xiàn)新的攻擊面。

i.MX8ULP和i.MX8ULP-CS

與i.MX9一樣，恩智浦沒有列出i.MX8ULP和i.MX8ULP-CS交叉應(yīng)用處理器的生產(chǎn)時(shí)間表。但是，Cortex-A7驅(qū)動(dòng)的i.MX7ULP的這些功耗降低的后續(xù)步驟似乎更加接近實(shí)現(xiàn)。i.MX7ULP尚未真正起步，但是基于Cortex-A9的i.MX6 UltraLite（UL）和類似的i.MX6ULL已被低功耗IoT廣泛采用。還有一個(gè)無頭i.MX6 ULZ型號(hào)。

像早期的UL和ULP SoC一樣，配備Azure Sphere的i.MX8ULP-CS僅限于單個(gè)CPU內(nèi)核，但i.MX8ULP也可提供雙內(nèi)核。與i.MX7ULP一樣，新的SoC均采用省電的28nm FD-SOI（完全耗盡型絕緣體上硅）工藝制造，但它們發(fā)展到了更快的，高達(dá)1GHz的Cortex-A35架構(gòu)。最高四核i.MX8X也使用Cortex-A35 ，這是目前i.MX8 SoC中功耗最高的。

i.MX8ULP和i.MX8ULP-CS還配備了Cortex-M33內(nèi)核，3D和2D GPU以及Cadence Tensilica Hifi 4 DSP，這也可以在i.MX8M Plus上找到。還有一個(gè)“融合” DSP，用于低功率音頻/語音和邊緣AI / ML處理。

框圖顯示了一對(duì)32KB I和D高速緩存以及諸如Arm Neon和TrustZone之類的基礎(chǔ)知識(shí)。除其他I / O外，還支持32位LPDDR3，MIPI-DSI和-CSI，以及10 / 100Mbps以太網(wǎng)。

i.MX8ULP-CS集成了Microsoft的Azure Sphere安全技術(shù)。除了這種差異和單個(gè)CPU內(nèi)核之外，CS模型的不同之處僅在于它具有1個(gè)USB 2.0 OTG接口（而不是2x）和一半的L2高速緩存（256KB而不是512KB）。

在2019年7月，恩智浦宣布正在開發(fā)基于FD-SOI流程并集成Azure Sphere的基于Cortex-A35的i.MX8 SoC。該公告繼續(xù)描述了適合i.MX8ULP-CS概要文件的主要功能。

具有Linux內(nèi)核的Azure Sphere已出現(xiàn)在Seeed的Azure Sphere MT3620開發(fā)工具包和Avnet的Azure Sphere MT3620入門工具包等產(chǎn)品中。兩種產(chǎn)品均使用Azure Sphere認(rèn)證的MediaTek MT3620，該產(chǎn)品結(jié)合了Cortex-A7，Cortex-M4F和Microsoft Pluton安全芯片。

在EdgeLock安全區(qū)域中啟用Pluton芯片，作為內(nèi)置在芯片本身中的安全信任根。Azure Sphere OS旨在與基于云的Azure Sphere安全服務(wù)一起使用。恩智浦表示，i.MX8ULP-CS提供了“十年來正在進(jìn)行的操作系統(tǒng)更新和安全性改進(jìn)”。
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