专访恩智浦Geoff Lees:跨界处理器将是未来趋势

作者:程琳琳 责任编辑:程琳琳 2019.07.05 13:59 来源:通信世界全媒体

通信世界网消息(CWW)2019年是恩智浦动作最密集的一年,在这一年里恩智浦发布了多款新产品。这些新品各有特色并且反映了跨界融合的新趋势。为了解这些新产品的匠心设计,通信世界全媒体记者采访了恩智浦资深副总裁、微控制器事业部总经理Geoff Lees。

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i.MX RT1010和i.MX 7ULP深受市场欢迎

i.MX RT1010和i.MX 7ULP是本次发布会上的亮点。“这两个新品存在不同之处,是由于它们的诞生背景与历史不一样,但是都具有各自的特色。”Geoff Lees表示。

近年来,很多恩智浦的客户提出了处理器能够运行实时系统的需求,实时系统对性能的要求也越来越高。i.MX RT系列的产生,正是由于很多客户对MCU和运行速度的要求越来越高,从而方便运行语音、图像、Wi-Fi等。以前已有的MCU无法满足这些要求,不得不用到以前Cortex-A核。但Cortex-A核的操作系统很复杂,很多工程师无法满足这些要求,加之实时系统放到Cortex-A核上无法保证很好的吻合。因此,i.MX RT系列产生了。

i.MX 7ULP则是另一个极端,喜欢用这类处理器的用户现在面临新的挑战,因为现在对功耗的要求越来越高,处理器越来越复杂。这个产品的前身叫i.MX 7D,双核Cortex-A7 + Cortex-M4,但功耗还是不够低。例如Apple Watch现在需要两天充一次电,但现在客户要求一周或者两周充一次。“客户要求有尖端的性能,运行速度快,图像质量好,同时还需要待机时间长。因此恩智浦就完全改变了构架,于是有了i.MX 7ULP这个概念,兼具运行速度和低功耗,基于两个完全分离的内部构架。”Geoff Lees表示。

据了解,i.MX 7ULP深受市场欢迎,迄今为止已经发货100万片,也出现了很多很有趣的应用,例如字典、翻译机等。

发布会上,很多人问为什么选Cortex-A7?Geoff Lees回答道,因为刚开始做这一系列产品的时候,Cortex-A7的功耗是最好的,Cortex-A3还没出来。但是在这一过程中推出了Cortex-A35,因此将A35应用在了之后的一个产品上,i.MX 8ULP就是双核Cortex-A35 + Cortex-A33。在研发i.MX 7ULP的过程中,又发现可以将Cortex-A7换成Cortex-M7,于是推出1GHz的MCU,也就是第二代i.MX RT系列,用的是28纳米FD-SOI工艺。

跨界处理器将是未来趋势

在新产品的技术组成背后,可以发现处理器和控制器融合的趋势。“恩智浦认为处理器和控制器的融合是未来的趋势,所以称它为‘跨界’,这不仅仅是一个跨界的微控制器,也不仅仅是一个跨界的应用处理器,它是一种跨界处理器。”Geoff Lees讲道。

据了解,恩智浦早已开始跨界融合工作。6年前恩智浦把处理器和控制器两个部门合成一个部门,这一部门下面有一条线可以运行Cortex-A核,另一条线可以运行Cortex-M核,故而可将二者融合在一起,利用两个系列的优势做跨界产品。

除了设计部门,在产品的生产和测试方面,恩智浦同样具有优势。恩智浦拥有非常有经验的微控制器、微处理器的测试部门,在软件方面也有两套专业工程师人马,一套人马做OS、Linux、安卓、QnX,另一套人马做实时系统。因此软件工程师团队能把跨界处理器的优势完全发挥出来。

这些新产品的市场表现都很不错。从公开的信息来看,恩智浦在IoT方面去年的销售额是20亿美金。就i.MX RT系列,目前为止全球有5000多个客户使用。据了解,恩智浦做MCU 25年的历史上一共拥有大概26000个客户,像i.MX RT系列在一年里就获得5000个客户在使用的情况,是史无前例、创记录的速度。

Geoff Lees还分享了另外一个新的市场趋势。即随着产品功能越来越多,对存储单元的要求也越来越高,包括闪存和RAM。对于RAM来说,以前小的MCU都是几kB甚至Byte级别的RAM,但是现在这些远远不够,因为要运行各种各样的要素,比如Wi-Fi、蓝牙、图形处理等。RAM大有一个好处是运行得快,另一个好处是更安全——因为RAM可以将任务分类,让其变得更安全。

i.MX RT产品便具有这个特性,即RAM特别大,性能特别好;同时将闪存放在外面。这是一个市场趋势。“以后的系统对RAM的要求越来越大,这是很明显的趋势,包括半导体有一个新的趋势叫‘MRAM’,很多芯片厂商都在研究这方面的技术。”Geoff Lees表示。MRAM不是替代现在这种闪存的,它主要是处理运算过程中产生的数据。MRAM首先具有高速读写能力,同时也能永久地保存数据,所以它属于“RAM”,又能兼顾非易失性。

据了解,2017-2018年恩智浦与芯片制造厂一起开发了一些MRAM的测试芯片。现在恩智浦的i.MX RT团队正在研究在下一代的i.MX RT中会集成的MRAM系列的产品。

看好RISC-V的发展前景

恩智浦十分看好RISC-V技术的未来发展前景。此前恩智浦已经研发出一颗RISC-V的芯片,但公开卖,只是用来做软件测试。恩智浦三年前已经是RISC-V组织的白金会员,现在是董事会成员。

为何恩智浦如此青睐RISC-V?据Geoff Lees解释,如果用继续用老的核就过时了,如果用ARM的话,收费系统很复杂。但是RISC-V就非常有优势,第一是它的核非常灵活,第二是它的指令集架构非常稳定,现在RISC-V还有快速增长的生态环境,所以RISC-V对于恩智浦而言是一个非常完美的选择。现在恩智浦选择新的子系统、新的IP都是RISC-V来管理的。

那么到底用哪个RISC-V核?现在恩智浦选择了开源的两个核,一个叫RI5CY,相当于Cortex-M4,还有一个ZERO-RISCY,相当于Cortex-M0+。这是两个开源的硬件。

这两个核就在恩智浦推出的VEGA平台里面。VEGA中文取名为“织女星”,意思是希望像织女一样很辛勤地去耕耘,希望能够有更多的应用基础。恩智浦做VEGA平台,是用自己内部的软件工程师来进行开发测试的。工程师能够很容易地将恩智浦以前在Cortex-M4上跑的那些软件移植到RISC-V上。同时恩智浦将超过2000个板子提供给RISC-V社区,为RISC-V社区做贡献,让社区里的人能够基于恩智浦的板子开发自己的应用。

RISC-V现在还很少商用,现在还没有客户要求不要用ARM,而要用RISC-V。而RISC-V的学校、研究机构和政府部门现在对RISC-V的兴趣比ARM还要大,尤其是在RISC-V社区里诞生了很多软件上的新的想法。所以,Geoff Lees认为可能在未来一段时间里从RISC-V里面出来的新的东西比ARM还要多。在工业和汽车领域里面RISC-V量产还需要几年,也许以后当RISC-V更成熟的时候有客户会要求换成RISC-V。

全方位的安全实力

边缘计算里面计算能力和它的安全性实际上是一个意思,二者相辅相成。我们认为安全有三个方面,一是物理方面的安全;二是通讯安全;三是整个产品系统的安全。

恩智浦在安全上是有很长的历史的,早期从事护照、银行卡、POS机等安全加密,因此在物理安全方面具有强大的实力。另外恩智浦在网络上的安全能力也很强,一些中国大客户都在用恩智浦的网络处理器。

在边缘方面,恩智浦有一款产品叫EdgeVerse,其中有个系统叫EdgeLock,恩智浦认为这是在市场上独一无二的一套系统。恩智浦从最简单的洗衣机的安全,到银行方面的安全,以及云端的安全等,都有解决方案。

得益于很长的安全历史和充分的安全经验,恩智浦成为在众多半导体公司当中安全性最强的一家公司。有了更好地安全保障,恩智浦的产品也将越走越远。


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