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雅特力AT32 MCU「芯」势力崛起,驱动AIoT「芯」未来
(2024年7月13日更新)

随着半导体微缩技术的不断完善,物联网实现了设备自动化、数据采集和远程控制AI技术,融合形成AIoT。AIoT是指将IoT导入AI从工业应用领域到人们的日常生活,人工智能系统为许多行业带来了更多的创新应用。AIoT旨在通过设备收集外部数据进行深入学习,使个人获得安全、舒适、方便的最佳服务体验,使用多层次神经网络培训系统,然后以高计算能力进行行为预测,模仿人类做出判断和决策。然而,深度学习需要大量的内存和CPU资源存储在大型服务器中。在传统的云模式下,除了施工成本高外,还必须考虑信息传输延迟和安全隐私风险。

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由于企业越来越重视数据传输的延迟、信息安全和可靠性,终端设备通过数字转换进行边缘计算,使更多的计算工作靠近数据生成,在数据传输过程中,尽可能减少往返时间,避免通信中断,加快响应效率,降低成本,提高可靠性和安全性。MCU在实现边缘AI(Edge AI)或终端AI(Endpoint AI)主要优点是功耗低、开发速度快、开发成本低。(Embedded ML)学习微机(Tiny ML)MCU根据不同的性能,它们都起着重要的作用AI操作的复杂性也不同。

MCU-Based AI,强调实时决策和响应速度,具有功耗低、延迟低、成本低、安全性高的优点(DSP)和机器学习(ML),传感器检测、电机振动分析、语音识别等技术已应用于工业控制、电机控制、消费电子等行业。更高性能的MCU可实现指纹分析、面部识别、协作机器人等复杂的计算机视觉和成像应用。当AI算法不断更新,MCU还必须加强和扩展功能,以确保其稳定性和安全性,将场景应用于更多的行业,以实现真实性AIoT。随着设备网络需求的增加,形成了大规模的增长,大量的人机交互和高速通信的扩展,系统变得越来越复杂,需要依靠人工智能来帮助人类管理和控制,以实现高度「智」动化。

雅特力是32种通用型MCU目前创新领导者有12条产品线,分为低功耗、超值、主流、无线、高效五大系列,近200款,全系列55款nm先进制程的ARMCortex-M4高效能或M0 低功耗核心、高质量的微控制器和完整的开发工具生态链,帮助客户快速进口产品,缩短生产周期,稳定供应。以下是雅特力AT32 MCU实现AIoT四大关键优势。

效率降低,效率最大化

实时控制和加实时控制和加速反应速率。主流型AT32F403A/407系列,高效AT32F435/437系列MCU低延迟问题可以解决,主频高达240MHz和288MHz,实现M4业界通用型MCU同时支持最高主频FPU提供256~4032浮点运算KB Flash、96~512KB SRAM内存选择大,外设资源丰富,可扩展性强,支持XMC存储器扩展,多通道12-bit高速ADC及DAC,将AT32 MCU整合关键应用组件和功能块,提高开发效率,降低成本。AT32 MCU在全系列产品中,AT32F435/437以其超高性能形成强大的竞争优势,CPU高达360的操作效率DMIPS,CoreMark高达1002.74分.482 CoreMark/MHz),大大提高了设备的运行效率。通信传输的稳定性是连接整个物联网系统的重要能力,AT32F407系列和AT32F437系列,兼容IEEE-802.3 10/100Mbps和AT32F435/437系列高速5.33Msps ADC独立引擎,提高传输速率和稳定性,满足各种运动控制和智能控制对高计算能力的需求。

高精度和可靠性

精度通常与传感器或物联网节点的应用有关。通过传感器、无线通信和处理信息的能力AI算法推理、预测行为和判断,AT32 MCU为此类需求提供了完美的解决方案。如超值型AT32F415系列,高达150MHz的CPU速度和各种通信接口的优点,如UART、SPI、I2C、SDIO、USB OTG及CAN等丰富的外设集成,应用于智能家居方案,成为Amazon合作伙伴之一。当MCU运行Amazon Connect Kit(ACK)协议,设置WiWurth代理-Fi通过智能扬声器连接网络Amazon Echo或Alexa APP语音控制,为传统墙开关增加语音功能和调光控制系统,轻松升级智能调光开关;另一种超值产品AT32F425,以USB OTG性价比高达96MHz的CPU运算速度和120DMIPS CPU运算效能,CoreMark326.57分分.402 CoreMark/MHz)。最高可支持68个内存KB Flash最大空间使用和20KB SRAM,外设集成OTG控制器、CAN总线,红外线(IR)定时器、4组USART和一个2Msps的12-bit ADC由各种关键组件组成,满足设备高速数据采集和混合信号处理的应用要求,降低开发难度和成本,同时准确性,确保信号的完整性。

低功耗运行和快速唤醒能力

由于终端设备应在短时间内收集和传输高速数据,功耗低MCU设备边缘运行时,可有效处理内存空间和通信时间,降低能耗。为了延长其供电时间,大多数终端设备使用电池作为主要供电源,AT32 MCU全系列支持睡眠(Sleep)、深睡眠(Deepsleep)及待机(Standby)三种模式,多种模式WKUP引脚高速唤醒待机模式,实现低流操作、低流待机和快速唤醒能力。

常见的物联网应用从家庭到整个城市系统网络,无线是串联的IoT系统中最重要的通信方式。当信号采集设备分散在各种应用场景中,不能依靠人工频繁更换电池时,必须通过低功耗MCU为了维持设备的长期运行,雅特力集成了无线型AT32WB415微控制器采用蓝牙5.0,主频高达150MHz,CPU高达187的运算效率.5DMIPS,CoreMark高达400.84分.672 CoreMark/MHz)。蓝牙射频提供丰富的通信接口和内存资源(RF)收发器和基带(baseband)蓝牙接收功能(RX)最大值可达-97dBm,发射功率(TX)介于-20dBm至 4dBm。内置天线支持产品超过30个m传输的有效范围距离最快可达2Mbps,AT32WB415系列在价格上具有竞争优势,是一些成本敏感的网络设备的理想选择。

提高数据安全性和隐私性

为了保证用户隐私和数据安全,终端装置联网时会产生大量敏感数据,MCU在数据存储中,受保护区管理(硬件访问控制)、严格的编程流程规划和操作中管理访问权限的应用至关重要。自主开发的雅特力sLib安全库(Security Library),它可以支持密码保护指定范围的程序区域。该区域的核心算法为下游客户提供二次开发,以加强产品本身的安全性、可靠性和二次开发的便利性。包括开发环境和实时操作系统在内的完整系统生态链(RTOS)以及国际电工委员会通过雅特力验证的第三方软件资源(IEC)制定的IEC-国际安全标准规范60730为工程师提供便利,有利于产品的快速开发和上市。

未来,无论在哪个应用领域,都需要更多的网络设备,特别是工业物联网、消费电子和无线产品。这些设备需要多样化的通信和复杂的操作控制能力,因此需要32-bit MCU提供高运算、高速数据传输和强大的数据处理技术。身为MCU芯片开发者随时都面临着效率提高、数据传输安全、设备网络通信、无线传输质量等诸多考验。在这方面,雅特力正打造全方位MCU平台生态系统专注于开发ARMCortex-M4/M0 内核MCU,建造数字信号处理器(DSP)、单精度浮点操作(FPU)、高速的CPU与行业相比,效率高,内存大,外设丰富,自主研发sLib安全库的二次开发和多样化的包装选择,在预算有限的情况下,适合物联网行业满足更高的规格要求和不同领域应用的便利性,下一步将是28nm/40nm先进的工艺和高效的市场研发,预计将在主频效率、功耗和包装尺寸等方面带来超越竞争对手的产品优势。


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