恩智浦的MCX MCU为无障碍边缘人工智能设计拍摄

边缘计算这个词经常被工程师和营销人员抛出，但它有时对许多不同的人来说意味着许多不同的事情。各种应用程序可能需要对其硬件进行额外的优化，无论是无线连接、超低功率还是混合功率和性能。其结果是，边缘计算平台在架构上可能看起来非常不同。

这种多样性给设计师带来了挑战，例如：

• 进入壁垒
• 缩放难度
• 无法实现软件的可重用性

如今，恩智浦通过发布MCX产品组合正面应对了这些挑战，这是一个由4个MCU组成的新系列，每个MCU都针对边缘计算的不同需求。

 

MCU进化到最新MCX的时间表。图像由恩智浦提供

 

最近，All About Circuits有机会与恩智浦微控制器产品经理CK Phua和恩智浦AI ML战略与技术总监Ali Osman Ors进行了交谈，以了解更多关于新MCU的第一手信息。

 

MCX N-混合NPU和ML

在恩智浦发布的四款新MCU中，旗舰产品是MCX N Advanced系列MCU。

恩智浦声称，MCX N是围绕Arm Cortex M33核心构建的，旨在为边缘实时推理应用程序提供高性能和高效率。为了做到这一点，MCX将恩智浦的内部神经处理单元（NPU）架构引入到组合中。

正如Osman所解释的，“……MCX N集成了机器学习（ML）加速器NPU，这是恩智浦内部设计的架构。我们已经创建了非常可扩展的设计，从每个周期32次操作到每个周期2000次操作，时钟速度是一个乘数。”

 

恩智浦NPU加速器的框图。图像由恩智浦提供

 

针对TinyML应用程序，MCX N提供1MB内存，同时支持INT16，但针对INT8的性能进行了优化。

奥斯曼继续解释道：

 

“这真的是关键。这是为了在传统MCU设备上实现更多TinyML功能。为此，我们优化了量化INT8模型的性能。任何浮点都会回到Cortex M33。”

 

除了NPU之外，MCX N还通过提供150至250 MHz的时钟速度和广泛的外围设备（如集成DSP（数字信号处理器）和EdgeLock安全子系统）来实现性能目标。总的来说，恩智浦声称MCX N Advanced提供了同类最佳的性能和电源效率。

 

MCX L以超低功率为目标

继高性能ML产品之后，恩智浦还推出了MCX L超低功耗MCU。

MCX L专为电池供电设备等电源关键型应用而设计，旨在尽可能减少功耗。从硬件角度来看，它是围绕50-100 MHz Arm Cortex-M33内核构建的，并通过体系结构手段实现功耗目标。

恩智浦表示，除了电压和频率缩放之外，MCX L旨在最大限度地减少亚阈值泄漏，以实现低功耗产品。

Phua澄清道：“目前低功率的趋势始终是电压和频率缩放。L系列将超越这一点。我们转而关注亚阈值和其他技术，以实现这种低有功功率。”

这些其他技术包括主体偏置、主动切换和对I/O电源的明智电源管理。

 

MXC A和W：基本和无线

MCX系列的最后两个产品来自MCX A Essential和MCX W Wireless产品。

MCX A是一款易于使用的入门级产品，与系列其他产品共享相同的Arm Cortex-M33内核，但功能有所减弱。MCX A为成本受限的应用提供单引脚电源和低引脚数。

 

“A是相同的基线，没有外设。随着用户开始使用入门级所需的功能或内存，并逐渐超出其容量，他们可以向上移动。当这种情况发生时，我们将尝试在那里提供下降的兼容性。”

 

MCX投资组合概述。图像由恩智浦提供

 

最后，MCX W是恩智浦的无线MCU产品。MCX W具有32至150 MHz的Arm Cortex M33核心、高效的蓝牙LE无线电和高水平的片上集成，旨在提供低功耗窄带连接，并简化向物联网设备添加无线连接。

 

边缘缓和设计

有了新的MCU系列，恩智浦希望尽可能轻松地将设计从一个用例迁移到另一个用例。

通过每个成员共享相同的体系结构，以Cortex-M33内核为特色，MCX系列努力通过创建可互操作的产品组合来简化边缘设计，使工程师更容易从用例切换到用例。

 

恩智浦提供的特色图片