恩智浦日前預告了其帶有NPU的“ i.MX9”平臺，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。

恩智浦簡要介紹了即將推出的i.MX9系列處理器的一些基礎技術，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介紹CPU架構，內核數(shù)量，性能，GPU以及其他細節(jié)。

恩智浦還宣布了其i.MX8超低功耗“交叉”產(chǎn)品線的更多細節(jié)。Linux驅動的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。

i.MX9及其Ethos U-65 microNPU

i.MX9處理器將采用臺積電的16 / 12nm FinFET制造工藝，而頂級六核-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，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。某些型號可能會提供更高端的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級功效和架構優(yōu)勢，同時將其適用性擴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microNPU上的首席開發(fā)商。

Ethos-U65旨在“適應Cortex-A平臺上使用的DRAM的延遲”。NPU在1GHz上運行時最多支持512GOPS性能，并且在與MobileNet_v2深度神經(jīng)網(wǎng)絡配合使用時，能夠在不到3ms的時間內實現(xiàn)對象識別。

據(jù)說，通過Ethos-U65與i.MX9一起啟用的Edge AI應用程序包括毫秒級推理時間內的多對象識別和無欺騙性多人臉識別，可識別自然語言和重音的基于語音的系統(tǒng)，以及用于手勢識別。該配對還將支持工業(yè)預測維護和智能家居中的合成傳感器的異常檢測。

恩智浦表示，Ethos-U65旨在與實時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內核。

在i.MX8M Plus上發(fā)現(xiàn)的其他可能功能可能包括DSP，ISP，當然還有CPU和GPU內核?？赡艿腃PU候選產(chǎn)品可能包括Cortex-A55，也許在某些型號上包括Cortex-A73或Cortex-A75內核，也許與Cortex-A55結合使用。

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功能：Energy Flex電源管理和EdgeLock安全性。恩智浦表示，Energy Flex提供“細粒度的功率控制”和優(yōu)化的能源效率。該子系統(tǒng)圍繞NXP制造的RISC-V PMIC內核構建，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進行了比較。

在i.MX9上，該技術通過SoC的異構域處理能力降低了功耗。恩智浦將其定義為“具有獨立的低功耗多媒體域的獨立應用處理器和實時域?！?/p>

恩智浦表示，Energy Flex提供了其他“設計技術和工藝技術，以最大限度地提高性能效率”。例如，低功耗音頻應用程序可以由實時域供電，而與高端內核無關，后者可以關閉。該公司表示，實時域也非常適合工業(yè)應用，例如需要少于100毫秒的快速啟動的CAN網(wǎng)絡。

EdgeLock被定義為“安全區(qū)域”和“突破性的安全IP”，它已植入i.MX9架構中。片上技術提供了一個預配置的安全子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)具有自己的專用安全核心，內部ROM和安全RAM。據(jù)說該技術可以簡化實施，并幫助設計人員避免代價高昂的安全實施錯誤。

EdgeLock具有對安全功能的自治管理，包括信任的硅根，運行時證明，信任設置，篡改檢測和SoC安全啟動實施。其他功能包括細粒度的密鑰管理，廣泛的加密服務和簡化的安全認證。恩智浦表示，EdgeLock可以智能地跟蹤用戶應用程序的電源轉換，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交叉應用處理器的生產(chǎn)時間表。但是，Cortex-A7驅動的i.MX7ULP的這些功耗降低的后續(xù)步驟似乎更加接近實現(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。還有一個無頭i.MX6 ULZ型號。

像早期的UL和ULP SoC一樣，配備Azure Sphere的i.MX8ULP-CS僅限于單個CPU內核，但i.MX8ULP也可提供雙內核。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1GHz的Cortex-A35架構。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“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32KB I和D高速緩存以及諸如Arm Neon和TrustZone之類的基礎知識。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。除了這種差異和單個CPU內核之外，CS模型的不同之處僅在于它具有1個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認證的MediaTek MT3620，該產(chǎn)品結合了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安全服務一起使用。恩智浦表示，i.MX8ULP-CS提供了“十年來正在進行的操作系統(tǒng)更新和安全性改進”。
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