恩智浦推出i.MX 95，配备3D图形和NPU改进
在今天的消费电子展上，恩智浦推出了其新的i.MX95系列。这些应用程序处理器在3D图形、NPU功能等方面为9系列游戏锦上添花。2023年1月4日Jeff Child
本周，我们继续报道CES，这一次是恩智浦半导体公司今天发布的i.MX 95系列，这是该公司i.MX 9系列应用处理器的新产品。这些设备结合了多种高性能计算元素，包括高级3D图形、神经处理、嵌入式安全等。
该设备扩展了恩智浦的i.MX 9系列，其中包括11月宣布的i.MX 93。在本文中，我们研究了新的i.MX 95应用程序处理器的功能和规格，并分享了我们对恩智浦先进边缘处理器创新团队产品经理James Prior的采访中的分析。
作为恩智浦i.MX 9系列应用处理器的一部分，i.MX 95将恩智浦开发的新NPU和ISP核心添加到组合中。图像由恩智浦提供
Prior表示，该公司并不认为9系列一定会取代恩智浦早期的i.MX 8处理器系列，而是对8系列进行交织和扩充，以向市场提供广泛的产品组合。
为灵活性而设计的体系结构
根据Prior的说法，i.MX 95体系结构的关键方面是其灵活性。处理器的主CPU域由多达六个Arm Cortex A55 CPU核心组成，这些核心排列在一个连贯的集群中。但也有一个单独的域，带有实时Arm Cortex M7 MCU。此外，还有一个低功耗实时域，由低功耗（安全）Arm Cortex M33 CPU供电。
Prior说：“所有这些都与我们所谓的Flex域联系在一起。”。“这些可以让工程师将他们想在特定域中使用的IP片段混合在一起。”换句话说，主CPU域可以使用芯片的所有功能和特性（见下图）。但是，实时MCU也可以连接到不同的片上元件。Prior说：“它们非常灵活，不仅对我们来说是在产品定义方面，而且对客户来说是在实施方面。”。
i.MX 95框图。Flex Domains使开发人员能够让不同的计算设备使用各种外围设备和功能。恩智浦提供的图片（点击图片放大）
丰富的片上多媒体资源
与此同时，i.MX 94的ML（机器学习）和多媒体块中有很多内容正在进行。该领域包括Arm Mali 3D GPU核心，但也包括一个具有实时混合引擎的独立2D GPU。
Prior说：“这意味着我们可以将2D GPU的图形覆盖在视觉处理管道中的任何东西上，无论是外部网络设备、直接连接的相机还是3D GPU的输出。”。“所有这些都可以混合呈现。”
Prior表示，i.MX 95是恩智浦首款支持LPDDR5 DRAM的应用处理器，能够提高带宽并经得起未来考验。但该设备也与较旧的LPDDR4X DRAM保持兼容性，因为并不是每个人都在使用LPDDR5。i.MX 95还支持内存加密和在线内存校正。
i.MX 95还集成了恩智浦开发的新型图像信号处理器（ISP）。据Prior介绍，ISP针对机器视觉应用进行了优化，并支持两个“感兴趣区域”。ISP还可以将两次曝光进行HDR组合，并支持彩色、单色和RGB-IR相机传感器进行高级去噪和边缘增强。
NPU核心方案实现可扩展性
i.MX95处理器体系结构中的另一个关键元素是设备的嵌入式NPU。i.MX 95系列是第一个集成恩智浦设计的eIQ中子NPU（神经处理单元）的i.MX应用处理器系列。NPU对于恩智浦的芯片设计来说并不新鲜。事实上，恩智浦最近发布的微控制器MCX-N嵌入了一个NPU。
我们询问Prior i.MX 95上的NPU与微控制器上的NPU有什么共同点。“这是一样的，但不同，”他说。“这是相同的核心IP和设计，但i.MX 95上的是高端实例化。”但是，尽管性能水平不同，但它们共享一个共同的基本架构，支持所有相同的主要神经网络结构（CNN、MLP、RNN、LSTM、TCN等）。这使得工程师可以在这两种设备上使用恩智浦的eIQ软件开发环境。
i.MX 95处理器的嵌入式NPU使用与低端NXP设备中的NPU相同的基本硬件架构，允许用户根据需要进行扩展。图像由恩智浦提供
“我们从市场上得到了很多反馈，”Prior说。“采用AI/ML的工程师想要可扩展性，他们想要一致性。我们一直在使用eIQ ML软件开发库来处理这一问题。在下面引入一个通用的硬件平台可以提高可扩展性并减少需要进行的重新开发的数量。”他说，NPU硬件可以从性能高效的32 Ops/周期扩展到2k Ops/周期甚至更高。
长寿命支持
为了满足嵌入式应用程序的需求，恩智浦表示，所有i.MX 8系列和i.MX 9系列产品都保证至少15年的可用性，因为它们是恩智浦产品寿命计划的一部分。有关iMX 95的更多信息，请参阅iMX 95概况介绍。该公司表示，其i.MX 95应用处理器预计将于2023年下半年开始为主要客户进行采样。