恩智浦背后更深刻的“成功學(xué)”要義探究

豐富的產(chǎn)品組合、完善的軟件生態(tài)、安全和低功耗方面的行業(yè)標(biāo)桿、獨樹一幟的跨界處理器……恩智浦這些年在i.MX系列應(yīng)用處理器和跨界處理器領(lǐng)域的諸多成功故事，你是否探究過其背后更深刻的“成功學(xué)”要義？

一直以來，恩智浦與Arm的合作都會給業(yè)界帶來很多驚喜。作為領(lǐng)先的技術(shù)合作伙伴，恩智浦與Arm對 Ethos-U65 microNPU（神經(jīng)處理單元）架構(gòu)進行了升級改造，以便更好地支持應(yīng)用處理器。據(jù)悉，Ethos-U65 microNPU架構(gòu)已經(jīng)被集成到了恩智浦的下一代i.MX應(yīng)用處理器中，以提供高能效的經(jīng)濟高效型機器學(xué)習(xí)解決方案，滿足快速增長的工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)邊緣應(yīng)用需求。

與此同時，自2016年面市以來，i.MX RT跨界微控制器（MCU）系列產(chǎn)品也取得了優(yōu)秀的市場表現(xiàn)，該系列最新產(chǎn)品i.MX RT1170，是恩智浦i.MX RT的第二代產(chǎn)品。

而如果我們仔細(xì)去觀察，這些優(yōu)秀的i.MX產(chǎn)品，它們的誕生以及后續(xù)的成功都不是偶然的，在其背后自有一套內(nèi)在的邏輯在做支撐和驅(qū)動。今天我們就一起來探究一下。

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邊緣計算：催生豐富的產(chǎn)品組合

5G技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和邊緣計算使得全球智能及互聯(lián)設(shè)備快速增長，萬物互聯(lián)的時代已經(jīng)到來。根據(jù)預(yù)測，全球互聯(lián)設(shè)備的數(shù)量在2025年會達(dá)到500億。

恩智浦大中華區(qū)工業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)市場高級總監(jiān)金宇杰表示，現(xiàn)階段，數(shù)十億的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組成了一個互聯(lián)網(wǎng)世界，智能設(shè)備在未來的幾年里會翻倍增長。“這樣的增長需要每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和邊緣設(shè)備都具有處理能力，也需要融入人工智能和機器學(xué)習(xí)技術(shù)。這樣一來，對于我們的消費和工作，尤其是在移動設(shè)備和支付領(lǐng)域會發(fā)生巨大的變化?！?/p>

邊緣計算對互聯(lián)設(shè)備提出了更高的要求，單一硬件架構(gòu)已經(jīng)無法滿足邊緣計算的要求，因此恩智浦推出了豐富的產(chǎn)品組合以應(yīng)對這一發(fā)展趨勢。

金宇杰介紹說，i.MX系列應(yīng)用處理器是恩智浦的一個廣為人知的產(chǎn)品線，其市場占有率非常高；恩智浦還推出了適用于通訊領(lǐng)域的MPU產(chǎn)品；此外，基于Cortex-M核的LPC微控制器，以及包含BLE和ZigBee等連接技術(shù)的無線微控制器都是恩智浦面向邊緣計算的解決方案。

而跨界處理器更是恩智浦著力打造的產(chǎn)品。在跨界處理器上，恩智浦在MCU的實時性及低功耗基礎(chǔ)上，引入了應(yīng)用處理器的算力。借此，恩智浦致力于把在云端運用的技術(shù)推廣到邊緣端，甚至推廣到MCU平臺上?！敖酉聛砦覀兊暮芏喈a(chǎn)品都是基于i.MX架構(gòu)的單核到多核（如16核）器件，以支持不同的應(yīng)用。同時，為了支持這些硬件，我們還提供了很多配套的軟件產(chǎn)品。”金宇杰說。

特別值得一提的是，近期恩智浦推出了i.MX 8ULP、i.MX 8ULP-CS以及i.MX 9系列產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將很快進入市場。其中，i.MX 9是在i.MX 8系列基礎(chǔ)上構(gòu)建的新一代產(chǎn)品，NPU（網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)加速器）的融入使得其在邊緣端的AI計算能力進一步加強，內(nèi)置的MCU內(nèi)核能夠?qū)崿F(xiàn)實時響應(yīng)，并對整個器件的功耗進行控制。此外，EdgeLock安全區(qū)域和Energy Flex技術(shù)是新增的兩項新技術(shù)——EdgeLock安全區(qū)域能夠保障數(shù)據(jù)的安全性，Energy Flex技術(shù)則在提供更強算力的同時降低了功耗，有效控制整個系統(tǒng)的功率水平。

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安全和功耗：提升用戶體驗的關(guān)鍵

萬物互聯(lián)，安全為先。恩智浦特別強調(diào)產(chǎn)品的安全性，推出的EdgeLock技術(shù)能夠為用戶的數(shù)據(jù)安全保駕護航。恩智浦邊緣處理事業(yè)部軟件研發(fā)總監(jiān)翁鐵成表示，從安全策略啟動和信任根來看，恩智浦提供了EdgeLock2Go技術(shù)，該技術(shù)的信任根包含在EdgeLock中，用戶可以通過信任根與EdgeLock的云服務(wù)做交互，以確保認(rèn)證安全。

此外，微軟的Azure Sphere也被集成到恩智浦最新的產(chǎn)品中?！安恢皇窃品?wù)，它本身也是一個操作系統(tǒng)。”翁鐵成表示，“基于我們和微軟戰(zhàn)略合作伙伴的關(guān)系，它能夠給我們持續(xù)提供10年以上的升級和改進，包括安全策略提升等服務(wù)，從而保證產(chǎn)品在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域十年以上的使用壽命?！?/p>

創(chuàng)新的高效節(jié)能技術(shù)是恩智浦產(chǎn)品的另一個亮點。翁鐵成介紹，比起異構(gòu)架構(gòu)，新產(chǎn)品包含了Cortex-A35處理器內(nèi)核，具備既高效又節(jié)能的特點。在實時處理方面，產(chǎn)品則集成了Cortex-M33內(nèi)核。基于Energy Flex架構(gòu)處理時有多種可選擇的配置，比如可以針對Cortex-M進行處理，也可以針對Cortex-M加上Cortex-A核進行處理，還可以結(jié)合GPU、DSP形成統(tǒng)一的能耗管理配置，能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)領(lǐng)域多樣化的需求。

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硬件之外，打造完善的軟件生態(tài)

除了底層的芯片設(shè)計和參考電路板設(shè)計，恩智浦還為客戶提供軟件方面的支持，以最大限度提升用戶體驗，最大程度上發(fā)揮出芯片的能力。

針對故障檢測、語音識別、人臉識別等場景，恩智浦提供了可直接調(diào)用的相應(yīng)API。針對MPU、MCU芯片，恩智浦的產(chǎn)品具備很多計算模塊，如GPU、NPU、圖像處理和視頻處理等。此外，針對MCU的PXP、VGLite也能很好地在AI和ML中充分發(fā)揮計算能力。總的來說，利用工具和客戶想搭載的推理模型，能夠在生成的模型中最大化地利用這些計算加速引擎，最大限度地發(fā)揮出AI和ML的作用。

為了讓客戶更容易打造自己的產(chǎn)品，恩智浦還針對廣泛的工業(yè)應(yīng)用做了一些工具集，其中部分工具集是特別為國內(nèi)市場工業(yè)協(xié)議提供支持的，例如對EtherCAT、IGH整個協(xié)議提供完整的解決方案。就CAN總線而言，恩智浦基于MPU針對CANOpen也提供了一套完整的支持方案。由于工業(yè)領(lǐng)域正在向TSN轉(zhuǎn)型，恩智浦還在提供的工業(yè)協(xié)議里推出了針對EtherCAT、CAN、Modbus等Over TSN的支持。

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跨界的i.MX RT：帶來無限可能

“探索跨界處理器的星辰大海，i.MX RT為你帶來無限可能”，跨界處理器帶來的諸多變化，讓包括恩智浦邊緣處理事業(yè)部系統(tǒng)工程總監(jiān)王朋朋在內(nèi)的眾多MCU從業(yè)者感到驚奇與訝異。

王朋朋介紹，在性能方面，恩智浦最新的i.MX RT1170主頻已經(jīng)達(dá)到了1GHz。此外，作為Cortex-M7 + Cortex-M4雙核的MCU產(chǎn)品，它的DMIPS在MCU領(lǐng)域無出其右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其它同類的產(chǎn)品。

與前代產(chǎn)品相比，i.MX RT1170擁有更的高性能和更加豐富外設(shè)，在圖形圖像音頻處理、電機控制等方面的表現(xiàn)均有非常大的提升。與此同時，恩智浦面向一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域，研發(fā)出了一些針對性更強的跨界處理器?！氨热纾琲.MX RT600就集成了HiFi4的DSP，增強了音頻處理；即將發(fā)布的i.MX RT500集成FUSION的DSP可做更多的傳感處理，因此更適合低功耗的應(yīng)用?！蓖跖笈蟊硎?/p>

這些強大的產(chǎn)品需要得到來自強大的軟件、工具以及生態(tài)系統(tǒng)的支持，恩智浦在軟件賦能方面同樣取得了很大的進展。王朋朋向記者介紹，這些進展涵蓋AI機器學(xué)習(xí)、機器視覺、語音和音頻處理，以及圖形圖像視頻處理技術(shù)、電機控制、操作系統(tǒng)等多個方面。

在音頻上，i.MX RT支持多個麥克風(fēng)、PDM解調(diào)以及多個低麥克音頻的輸入；i.MX RT600集成了HiFi4 DSP的處理，具備非常多的Flex接口和高精度的定時器，能夠相互配合實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。

恩智浦MCU的強勁實力在音頻處理方面體現(xiàn)得淋漓盡致。在Cortex-M7內(nèi)核或HiFi4的DSP上進行語音解碼，CPU的占用率只有百分之零點幾或者是百分之幾，因此用戶有充足的帶寬去做其他事情。另外，i.MX RT在語音識別方面也具備不少優(yōu)勢——在安靜的情況下，依靠軟件的配合可以達(dá)到99%的識別率，即使是嘈雜的環(huán)境下也有80%的識別率。

視頻方面也是i.MX RT的強項。王朋朋表示，MIPI的CSI、DSI接MIPI的顯示輸出，外加并行的LCD接口可以支持多種色彩，可支持24位、32位色彩；多個硬件涂層可以實現(xiàn)混層、多層效果?！霸瓉碓贛CU上所做的界面比較簡單，但現(xiàn)在它顯示的效果卻非?？犰拧！蓖跖笈笈e例道，“比如，手機或者其他高端顯示設(shè)備上的3D、滑動、模糊背景處理等功能，都可以做得比較好看了?！?/p>

除了消費類的音頻、視頻領(lǐng)域，工業(yè)、家電、電機控制領(lǐng)域也是恩智浦非?？粗械氖袌?。i.MX RT在這些領(lǐng)域的表現(xiàn)也同樣非常優(yōu)秀。王朋朋表示，這是因為它有非常多的PWM通道，也有非常多的串行接口，因此可以支持多電機控制，相當(dāng)于一顆芯片同時做很多事情。

得益于較高的實時性和效率，i.MX RT還可以實現(xiàn)更加快速的閉環(huán)電流環(huán)控制。隨著在多領(lǐng)域大顯身手，相信i.MX RT的生態(tài)會愈發(fā)完善，我們也有理由相信后續(xù)恩智浦會推出在性能和應(yīng)用性等方面表現(xiàn)更強的新產(chǎn)品。

原文標(biāo)題：恩智浦i.MX產(chǎn)品背后的“成功學(xué)”，你想不想學(xué)？

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