近日剛宣布與高通分手的恩智浦于2018年10月26日在北京舉辦了恩智浦Cortex-M33解決方案媒體見面會,恩智浦半導(dǎo)體微控制器事業(yè)部全球產(chǎn)品總監(jiān)曾勁濤先生為媒體朋友們帶來了新解決方案的全方位介紹。
物聯(lián)網(wǎng)是全球MCU的下一波推動力
曾勁濤先生講到,恩智浦未來的發(fā)展方向主要集中在四個方向:第一主要是汽車;第二是工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT);第三是移動(Mobile),包括支付和安全;最后是通信架構(gòu)(Communication instructure),恩智浦會繼續(xù)在四個方向進行投資和發(fā)展。
恩智浦資深副總裁兼微控制器業(yè)務(wù)線總經(jīng)理Geoff Lees五年前就預(yù)測,物聯(lián)網(wǎng)將是全球微控制器的市場的下一波推動力,過去的五年驗證了他的預(yù)言,在MCU這個市場上真正增長當屬物聯(lián)網(wǎng)(IoT),物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的同時對MCU的性能及功耗等要求隨之而來,從而推動了新一輪MCU的更新?lián)Q代。Geoff還認為下一代MCU的增長點則是在終端機器學(xué)習(xí)上,AI近幾年的發(fā)展勢頭猛進,對MCU的需求和要求都越來越高。
無論在AI領(lǐng)域還是IoT領(lǐng)域,恩智浦都有強勁的市場表現(xiàn)。恩智浦在IoT ONE (iotone.com)近日發(fā)布的研究報告中被評為全球最具影響力的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)企業(yè)之一。在Compass Intelligence(CompassIntel.com)近日發(fā)布的調(diào)研結(jié)果顯示,恩智浦與NVIDIA和Intel一同名列引領(lǐng)AI創(chuàng)新的AI芯片企業(yè)前三位。不過在今后的發(fā)展歷程中恩智浦更多地將兩者結(jié)合在了一起,即AI-IoT,對此,恩智浦表示,這兩個領(lǐng)域天然在結(jié)合,IoT會越來越智能,它不僅用于收集數(shù)據(jù),還需要做本地決策,IoT與AI相結(jié)合,可以更好地完成本地決策工作。
不忘初心 恩智浦發(fā)力做強AI-IoT邊緣計算
現(xiàn)在很多的AI產(chǎn)品都是基于云端的,但是恩智浦不做云端的解決方案,恩智浦是全球第一家具備全套產(chǎn)品線的公司,從低端到高端的產(chǎn)品都可以用于機器學(xué)習(xí),所以恩智浦致力于做終端產(chǎn)品。
機器學(xué)習(xí)開發(fā)環(huán)境——eIQ
恩智浦10月份在美國Arm技術(shù)大會上宣布了一個機器學(xué)習(xí)的開發(fā)環(huán)境——eIQ。eIQ是一個全套的機器學(xué)習(xí)的開發(fā)環(huán)境,這個環(huán)境包括什么東西呢?請看下圖:
恩智浦eIQ機器學(xué)習(xí)環(huán)境
eIQ學(xué)習(xí)環(huán)境的硬件平臺是傳統(tǒng)的MCU和MPU,硬件的實現(xiàn)主要通過Kinetis、 LPC以及新的RT分頻處理(Crossover processing),再有就是i.MX,6、7、8這樣的處理器和ayerscape處理器。根據(jù)不同的應(yīng)用可以選擇不同的處理器,恩智浦的軟件、硬件都可以完全來支持,這就是eIQ的概念。恩智浦的目標是讓外面主流的推理機都會跑在這些硬件上,恩智浦日前發(fā)布的兩款處理器i.MX RT600和LPC500都可用于機器學(xué)習(xí)。
i.MX RT600助力AI機器學(xué)習(xí):恩智浦半導(dǎo)體推出了具有突破性的跨界處理器系列i.MX RT600,面向超低功耗的安全機器學(xué)習(xí)(ML)/人工智能(AI)邊緣應(yīng)用,包括需要高性能的遠場語音輸入和沉浸式3D音頻播放。
i.MX RT600是多核跨界處理器系列,采用最高300 MHz的Arm Cortex -M33和600 MHz的Cadence Tensilica HiFi 4音頻/語音數(shù)字信號處理器(DSP),提供4個MAC以及基于硬件的超越函數(shù)和激活函數(shù)。利用28nm FD-SOI技術(shù),i.MX RT600支持高性能內(nèi)核,搭載4.5MB的片上低漏電SRAM,可配置實現(xiàn)同時零等待狀態(tài)訪問,非常適合實時執(zhí)行音頻/語音、機器學(xué)習(xí)以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。
i.MX RT600系列集成了基準安全功能,例如具有不可變硬件“信任根”的安全引導(dǎo)、基于SRAM物理防克隆(PUF)技術(shù)的唯一密鑰存儲、基于證書的安全調(diào)試身份驗證、AES-256和SHA2-256加速,以及面向安全云至邊緣通信的DICE安全標準實施。ECC和RSA算法的專用非對稱加速器進一步加快了公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)或非對稱加密的速度。除了SRAM PUF之外,i.MX RT600包括可選的基于Fuse的根密鑰存儲機制,以實現(xiàn)安全引導(dǎo)和加密操作。
LPC500加快低成本安全邊緣處理:恩智浦半導(dǎo)體日前發(fā)布了LPC5500,旨在加快低成本安全邊緣處理,該產(chǎn)品是業(yè)界首創(chuàng)的采用單核和雙核Arm Cortex -M33及Arm TrustZone 技術(shù)的微控制器平臺。 LPC5500微控制器(MCU)系列基于低功耗40nm嵌入式閃存工藝構(gòu)建,其處理效率、安全性和功能均達到全新水平。
LPC55S69器件在最高100 MHz的內(nèi)核時鐘頻率下,可實現(xiàn)32uA/MHz的工作效率,具有雙核Cortex-M33功能,提供緊耦合加速器用于信號處理和加密,提供最多640KB的閃存和320KB的片上SRAM用于高級邊緣應(yīng)用。LPC55S69集成16位逐次逼近ADC (SAR ADC),提供差分對模式;它還提供一組豐富外設(shè)用于系統(tǒng)擴展,包括:50MHz高速SPI、帶有集成物理收發(fā)器的高速USB、8個可配置通信接口、雙SDIO接口用于同時支持Wi-Fi連接和外部數(shù)據(jù)記錄。此外,恩智浦的自動可編程邏輯單元用于分擔并執(zhí)行用戶定義任務(wù),從而增強實時并行性能。
無安全,不物聯(lián)
無論是IoT還是機器學(xué)習(xí),安全永遠是第一位的,恩智浦這幾年投入了大量的人力物力來提高產(chǎn)品的安全性能。RT600、LPC5500兩款產(chǎn)品加了幾個新功能,二者的MCU的安全性能大幅度提高了。首先,硬件存儲層面,這也是安全性能最高的一個,恩智浦第一次推出PUF的概念,硬件存儲中內(nèi)置RAM,當它上鏈之后,有很多不確定性的,有一個算法,把這個不確定性作為它的鑰匙,每一個芯片有自己獨特的不確定性,好處是什么呢?當這個東西關(guān)掉的以后,這個鑰匙就不存在了,當你上鏈的時候,這個鑰匙才產(chǎn)生出來。有了鑰匙,才有真正的加密的根,信任根,有這個鑰匙才能打開里面所有的東西,同時,產(chǎn)品上面有各種各樣的加密,硬件加密有AES和OTFAD,二者是給外面Flash加密和解密。
其次就是兩款產(chǎn)品都是用的Arm Cortex -M33,Arm為什么推M33?最大的原因是M33可以提供一個trust zone(信任區(qū))加密環(huán)境,M33在性能上比以前M4提高了很多,可以簡單認為M33是M4的提高版而且性能提高了20%-30%,這也是為什么Arm極力推M33的主要原因,同時恩智浦也表示以后都會用M33,因為他們的IoT主打市場里面,加密安全是非常非常關(guān)鍵的。
小結(jié):
恩智浦一直致力于將前沿技術(shù)傳遞到整個生態(tài)圈。面對AI-IoT、互聯(lián)汽車領(lǐng)域的巨大契機,期待和更多的中國企業(yè)聯(lián)手,基于恩智浦業(yè)界頂級的技術(shù)和創(chuàng)新平臺,打造更多的創(chuàng)新標桿,推動中國企業(yè)走向國際舞臺,引導(dǎo)商業(yè)和技術(shù)變革,共創(chuàng)激動人心的未來。