i.MX RT 系列—應用處理器與MCU的融合

　　趨勢： 從分離到融合

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

　　然而， 對處理方案融合的需求已形成最新的趨勢， 這一趨勢已經(jīng)在嵌入式市場(chǎng)開(kāi)啟了產(chǎn)品領(lǐng)域的新篇章。產(chǎn)品設計人員越來(lái)越需要高效、高性能的嵌入式處理器， 這一產(chǎn)品升級可以在不必增加成本和功耗的前提下， 滿(mǎn)足更豐富的顯示功能、 更強大的數據處理能力和更簡(jiǎn)單使用的要求。

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

　　性能大幅提升

　　i.MX RT 系列的內核運行速度高達 600 MHz(相比之下， 目前市場(chǎng)上競爭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(lèi)產(chǎn)品相比其優(yōu)勢明顯：

　　? 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

　　? 速度是現有 Cortex-M4 產(chǎn)品的 2.5 倍

　　電池壽命延長(cháng)

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

　　集成度升級

　　i.MX RT 系列提供高度集成的 Cortex-M7 處理器， 從而幫助 MCU 客戶(hù)開(kāi)發(fā)包括多媒體在內的高級GUI 和增強型人機界面(HMI)設計。 還可通過(guò)多樣性的外部存儲器接口選項(包括 NAND、SDRAM、 eMMC、 QuadSPI NOR 閃存和并行 NOR 閃存) 提供更大的設計靈活性。

　　就連接性而言， 通過(guò) i.MX6系列中包含的豐富外設提供對多種無(wú)線(xiàn)標準的支持， 如 Wi-Fi、藍牙、BLE、 Zigbee、 Thread 等。

　　i.MX RT 處理器具有高度的安全性， 兼具 128 位 AES 加密和真隨機數生成器(TRNG)、 DPA 保護、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)品設計人員提升性能，增加更多功能，同時(shí)降低 BOM 成本。 還可以幫助 MCU 客戶(hù)在保持其當前工具鏈( MCUXpresso， IAR， Keil) 的同時(shí)升級到 MPU 級性能，不需額外時(shí)間和成本將復雜的 Linux 軟件開(kāi)發(fā)納入其設計周期。

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

　　成本減半

　　i.MX RT 系列結合了市場(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。它采用經(jīng)濟實(shí)惠的 10x10 BGA 封裝， 球距為 0.65mm，可實(shí)現低成本的四層 PCB 設計。同時(shí)，它無(wú)需昂貴的基礎設施。例如， 集成了 DC-DC 轉換器的集成電源管理模塊， 無(wú)需外加獨立的電源器件。此外， 由于具有 512KB 的片內 SRAM， 降低對外部 D-RAM 的需要，從而可有效降低物料費用。

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

　　作者： 曾勁濤， 恩智浦微控制器業(yè)務(wù)線(xiàn)全球資深產(chǎn)品經(jīng)理。他在半導體行業(yè)擁有超過(guò) 20 年的豐富經(jīng)驗， 工作內容涉及電路設計、業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)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)的電機工程學(xué)碩士， 德克薩斯大學(xué)的工商管理碩士學(xué)位。