Новые ОС Freescale i.MX7 используют Linux IoT с низким энергопотреблением

[Обновлено: 7:00 PM] - Freescale представила две готовые к работе с Linux 28-нм i.MX7 SoC с одним или двумя ядрами Cortex-A7, микроконтроллерами Cortex-M4 и гораздо более низким энергопотреблением, чем i.MX6.

Одноядерный процессор i.MX7 Solo с частотой 800 МГц (i.MX7S) и двухъядерный процессор i.MX7 Dual с тактовой частотой 1 ГГц (i.MX7D) следуют за одноядерным процессором i.MX6 UltraLite прошлого месяца в качестве первой системы i.MX на платформе i.MX. чипы для перехода на архитектуру Cortex-A7.
Серия i.MX7 также является первым новым семейством i.MX компании Freescale, которое по производительности вернулось назад, хотя и значительно повысило эффективность энергопотребления - свидетельство того, как Интернет вещей меняет полупроводниковый бизнес.
I.MX7 поставляется с Linux, поддерживает Android и ориентирован на IoT, носимые устройства, безопасное оборудование для точек продаж, средства управления «умным домом» и промышленные продукты.

Представленные здесь ядра Cortex-A7 с тактовой частотой до 1 ГГц работают медленнее, чем ядра Cortex-A9 с тактовой частотой до 1,2 ГГц от i.MX6, и выходят за рамки сравнения тактовых частот.
Кроме того, нет упоминания о более ранних графических процессорах Vivante или 3D-ускорении в целом.
Как и у UltraLite, есть только простой механизм обработки 2D-изображений.

С другой стороны, i.MX7 намного более энергоэффективен, чем i.MX6 на базе Cortex-A9, который дебютировал в 2011 году , и был одним из ведущих SoC, используемых во встроенном Linux.
Freescale рекламирует ядра Cortex-A7 и Cortex-M4 i.MX7 за их уровни эффективности ядра 100 мкВт / МГц и 70 мкВт / МГц соответственно.
Общая энергоэффективность SoC составляет 15,7 DMIPS / мВт, а новый режим с низким энергопотреблением (LPSR) работает на 250 мкВт, утверждает производитель микросхем.


i.MX7S и i.MX7D с первого взгляда

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Большая часть экономии энергии достигается за счет перехода на более новую архитектуру Cortex-A7, а также на 28-нм процесс «ультранизкой утечки» по сравнению с 40-нм процессом i.MX6.
I.MX7 также имеет новую архитектуру дискретной области питания.
В спящем режиме LPSR i.MX7, как утверждается, потребляет всего 250 мкВт, поддерживая режим самообновления DDR, пробуждение GPIO и сохранение состояния памяти.

SoC i.MX7 соединены с новым PMIC Freescale PF3000 , оптимизированным для работы с новыми функциями управления питанием i.MX7.
PF3000 имеет до четырех понижающих преобразователей, шесть линейных регуляторов, источник питания RTC и зарядное устройство с монетоприемником.
Считается, что чип оптимизирует подачу питания на периферийные устройства и ресурсы системной памяти в дополнение к ядрам процессора.
PMIC также поддерживает одноразовую программируемую память для управления последовательностью запуска и выходными напряжениями, при этом внешние компоненты не требуются.

Как и одноядерный i.MX6 SoloX SoC, анонсированный в феврале , i.MX7 добавляет ядро ​​микроконтроллера Cortex-M4 (MCU) для обработки разгрузки.
Cortex-M4 может работать с ОСРВ, такой как собственный MQX Freescale, на частоте до 266 МГц по сравнению с 200 МГц на SoloX.

Гетерогенная обработка и криптография высокого класса

I.MX7, похоже, также использует некоторые из новых технологий управления ядром и безопасности SoloX.
Все ядра i.MX7 могут быть включены по отдельности с помощью технологии гетерогенной обработки «для удовлетворения высоких и высокопроизводительных потребностей в работе Linux, графических пользовательских интерфейсов, беспроводных стеков или других высокоскоростных передач данных», - говорит Freescale.
«Когда высокий уровень обработки не требуется, работа может быть перенесена на меньший, более мощный процессор Cortex-M4, обеспечивающий возможность питания ядра Cortex-A7».

Что касается безопасности, i.MX7 объединяет технологию криптографии с эллиптическими кривыми , активное обнаружение несанкционированного доступа, безопасную загрузку и другие аппаратные функции безопасности.
По словам Freescale, независимо управляемые и защищенные домены ресурсов чипа обеспечивают разделение, чтобы изолировать угрозы безопасности и включить аппаратный брандмауэр.


Блок-схемы i.MX7D (слева) и i.MX7S

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Устройства i.MX7S и i.MX7D совместимы между собой и по мощности.
Каждый из них оснащен мультимедийными движками NEON, а также 512 КБ кэш-памяти второго уровня и 256 КБ SRAM.
Они также поддерживают 16/32-разрядную оперативную память DDR3, DDR3L, LPDDR3 и LPDDR2, а также флэш-память NOR, QSPI, SD, NAND и eMMC 5.0.

Помимо различий в скорости и количестве ядер Cortex-A7, двухъядерный i.MX7D является единственным, который предлагает полосу расширения PCIe x1, а также контроллер ePD, совместимый с E Ink, для устройств чтения электронных книг.
Последний поддерживает энергосберегающие цветные или монохромные дисплеи с разрешением до 2048 x 1536 пикселей на частоте 106 Гц.

I.MX7D также предлагает два гигабитных контроллера Ethernet вместо одного.
Оба SoC поддерживают свои контроллеры GbE с поддержкой AVB (аудио-видео мост).

Несмотря на то, что не существует полноценного графического процессора, SoC i.MX7 обеспечивают параллельные соединения дисплея RGB и MIPI-DSI, а также параллельные интерфейсы и интерфейсы камер MIPI-CSI.
Вы получаете USB OTG и хост-ввод / вывод, а также USB-интерфейс «между чипами», - говорит Freescale.
Другие входы / выходы включают четыре интерфейса SPI, четыре 12-разрядных АЦП с одним входом и два порта CAN.
Вы также найдете I2C, UART и многое другое (см. Блок-схемы выше).

Серия i.MX7 поддерживается платой разработки SABER, которая включает PIC PF3000, WiFi AC и Bluetooth 4.1.
Вы также получаете SD-карту, предварительно установленную с Linux.
Android OS доступна в качестве опции.

В прошлом месяце, в дополнение к анонсированному сокращению, 528 МГц Cortex-A7 UltraLite, Freescale представили новые системы на чипах i.MX6 DualPlus и i.MX6 QuadPlus, которые предлагают оптимизированные графические процессоры и поддержку памяти, но сохраняют те же 21 x 21 мм. пакеты, и остаются с тем же распределением ядер Cortex-A9.
Модернизированные SoC i.MX6 Plus предназначены для автомобильных приборных блоков и информационно-развлекательных систем, а также для других встроенных приложений.
Также сообщается, что две модели Plus обеспечивают улучшенное использование памяти.

i.MX8 скоро появится?

Согласно маркетинговым материалам, появившимся в Интернете, ранее выпущенный SoC, называемый i.MX8 , в первую очередь предназначен для автомобильных приложений.
Похоже, что i.MX8 будет анонсирован в этом году, а будет доступен в 2016 или 2017 году.



Слайды дорожной карты Freescale, показывающие i.MX7 и i.MX8

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

Изготовленная 28-нм SoC будет использовать 64-битные ядра ARMv8 Cortex-A53 и будет предназначена для современных информационных систем драйверов и других мультимедийных приложений.
Как и i.MX7, i.MX8 будет также включать ядро ​​Cortex-M4.

Дальнейшая информация

Уже доступны образцы одноядерного процессора i.MX7 Solo с частотой 800 МГц (i.MX7S) и двухъядерного процессора i.MX7 Dual с тактовой частотой 1 ГГц (i.MX7D), а полное производство запланировано на ноябрь.
PIC3000 PMIC теперь доступен вместе с оценочной платой KITPF3000FRDMEVM и платой программирования KITPF3000FRDMPGM.
Дополнительную информацию о серии i.MX7 можно найти на странице продукта i.MX7 , а дополнительную информацию о PMIC можно найти на странице продукта Freescale PIC3 PMIC .