专为AI旯旮打造的i.MX RT700跨界MCU
发布日期：2024-12-21 06:04 点击次数：125
开端：电子家具寰宇
i.MX RT700系列提供了高性能、高集成度、先进功能和高能效的优化组合，为赞助智能AI的旯旮端建造赋能，举例可一稔建造、耗尽电子医疗建造、智能家居建造和HMI建造。
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在i.MX RT500 和i.MX RT600 跨界MCU 的告捷基础上，恩智浦晓示推出i.MX RT700，超低功耗、集成多核和eIQ® Neutron 神经处分单位(NPU)。
新一代i.MX RT700系列组合了前两个系列的上风，进一步镌汰了功耗，同期通过增多内核和其他架构增强功能提高了性能：
● 集成了恩智浦eIQ Neutron NPU AI/ML 加快器
● 高达7.5 MB 的低功耗里面SRAM 阵列，具有30个分区，可收场超卓的多核拜谒
● 新的图形加快器包括硬件JPEG 和PNG 解码，以及矢量图形引擎和MIPI-DSI 接口
● 与前几代家具比拟，功耗镌汰了70%
● 1.2 V 低功耗eUSB 尺度赞助， 允许与尺度USB2.0建造进行交互
i.MX RT700 针对需要高性能感知、DSP 和遐想才气的深度镶嵌式诓骗，同期保合手低功耗特色以延迟电板寿命。
深切了解i.MX RT700。检验结构框图和家具规格。
图1 i.MX RT700综合
1 带有eIQ® Neutron NPU的多核架构
全新的i.MX RT700 CPU架构由高性能主遐想子系统、以及“always-on”感知遐想子系统和专用协处分器构成。主遐想子系统使用运行频率为325 MHz 的Arm® Cortex®-M33(CM33) 核。与i.MX RT600 跨界MCU相似，i.MX RT700 包括Cadence Tensilica®HiFi 4 DSP。HiFi 4是基于超长领导字(VLIW) 架构的高性能DSP 内核，每个领导周期最多可处分8 个32×16 MAC。它可用于分流对性能需求较高的信号处分任务，如音频和图像处分，并赞助定点和浮点运算。
CM33用作通用扩充平台，在系统启动时便可使用。它处分HiFi 4 DSP 以过火他协处分器和外部存储器接口的开动启动。低功耗感知遐想子系统由另一个250 MHz 的CM33 核和低功耗Cadence Tensilica®HiFi 1 DSP 构成。它主要用于需要耐久在线的诓骗，大概拜谒为超低功耗运行而调和的遴选数目的通用外设。
诓骗包括PDM麦克风接口的叫醒词检测、及时传感器集线器和BLE 音频处分。为了赞助东谈主工智能和机器学习模子加快，i.MX RT700 集成了eIQ® Neutron NPU。eIQ® Neutron是一种可推广的硬件加快器架构，恩智浦专为东谈主工智能和机器学习诓骗构建的多款家具均领受了该架构。
图2 i.MX RT700结构框图
i.MX RT700 领受eIQ Neutron N3-64 NPU，其性能介于MCX N947 MCU中的N1-16和高端i.MX 95诓骗处分器中的N3-1024之间。该NPU已针对深度镶嵌式、低功耗诓骗进行了调优，与通用处分器比拟，不错收场172倍的性能提高，同期每次推理的功耗独一其119分之一。
eIQ机器学习软件拓荒环境可为使用恩智浦eIQNeutron神经处分单位拓荒AL/ML诓骗提供赞助。该用具集为拓荒东谈主员提供了一个使命历程，匡助他们将TensorFlow Lite等学问趣器学习框架的代码调和为不错在NPU上加快的同等遐想图。
图3 eIQ Neutron NPU加快倍增器
i.MX RT700中另一个真理的处分资源是基于盛开式RISC-V领导集架构(ISA) 的全新EZH-V IO协处分器。
EZH-V 中的RISC-V ISA 已收场了推广：
● 添加硬件乘法和除法功能
● 添加浮点功能
● 添加位操作功能
● 提高了代码密度
EZH-V不错扩充用于后处分图形数据的“SmartDMA”任务，并当作GPU、CPU 和FlexIO 与MIPI DSI 等硬件接口之间的高速数据操作桥。它还不错用于任何其他通用IO 任务，并合并到GPIO 和大大王人片上外设的多种触发输入。EZH-V的代码使用基于RISC-V LLVM的用具链拓荒，该用具链将在MCUXpresso SDK中提供。
2 面向处分、图形和存储的复杂内存架构
i.MX RT700中的内存架构针对不同里面处分资源之间活泼、低争用的互连进行了优化。一个7.5MB的大型SRAM阵列分为30个分区，每个分区王人可由总线斥逐器拜谒，以减少CM33核、HiFi DSP、DMA斥逐器和EZH-V之间的争用。大型里面存储器不错快速拜谒大型图形帧缓冲区，并大概合并到内置的硬件JPEG和PNG解码器。
30个零丁的SRAM分区王人不错单独用于代码或数据存储，专用于CPU，或在各个内核之间分享。每个分区王人不错独随即置于低功耗保留阵势或弥漫断电气象。
有两个XCACHE模块用作专用系统和代码缓存，可由遐想子系统主用CM33 核、HiFi 4、EZH-V和两个eDMA外设实例拜谒。这些缓存不错显赫提高拜谒外部存储器时的性能。HiFi 4有我方的腹地紧耦合存储器(TCM)以及腹地领导/ 数据缓存，用于扬弃性能重要的DSP。
3 外部存储器赞助
与之前的i.MX RT500和i.MX RT600器件相似，i.MX RT700领受了不带闪存的架构。已包含3 个xSPI外部存储斥逐器，用于与四线和八线闪存合并。其中两个xSPI实例赞助与外部PSRAM合并的16位接口，用于添加非易失性存储器。xSPI接口赞助高达400 MHz DDR和200 MHz SDR传输。这么不错为大型ML 模子、数据缓冲区和图形财富添加大块快速外部RAM。通过xSPI 斥逐器合并的外部存储器不错通过系统内存映射进行拜谒。代码不错从外部合并的闪存当场扩充(XIP)。xSPI 接口被缓存，以确保最高性能。
xSPI斥逐器内置了一个活泼的基于查找表(LUT)的号令引擎，适用于险些任何NOR闪存。i.MX RT700Boot ROM不错使用合并到xSPI 接口的闪存来启动系统。有几个选项可供选拔，包括将启动代码复制到里面SRAM或径直当场扩充(XIP)。加密代码不错在从外部闪存拜谒时即时解密。
大容量存储器不错通过SHDC/eMMC斥逐器合并。i.MX RT700的Boot ROM还赞助从eMMC/SD卡启动系统。这使得SD/eMMC存储器既能启动i.MX RT700，又可用于存储设置和图形财富的典型文献系统。
图4 适用于可一稔建造和个东谈主健身诓骗
4 面向空间受限家具的封装
i.MX RT700将提供324引脚7.3×7.3 mm、0.4 mm间距的扇出晶圆级(FOWLP) 和256引脚6.025×6.025 mm、0.35mm间距的晶圆级芯片级(WLCSP)两种封装。这些封装使遐想东谈主员大概将i.MX RT700镶嵌到空间受限的区域。
高性能、超低功耗和密集封装本事大概显赫提高可一稔建造、个东谈主健身建造、耗尽电子医疗建造和增强执行诓骗的性能和用户体验。
5 领受i.MX RT700的超低功耗、深度镶嵌式遐想
i.MX RT700代表着低功耗镶嵌式处分本事的紧要特出。i.MX RT700具有超低功耗和高处分才气，适用于很多需要长电板寿命的诓骗，同期通过专用图形加快器提供超卓的用户体验。
多核架构使遐想东谈主员大概活泼地进行家具遐想。i.MX RT700组合了通用内核与高性能DSP 以及稠密的NPU，大概收场镶嵌式家具各别化。
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