Finalmente arriva il primo MCU con processore Arm Cortex-M85

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Più di un anno dopo che Arm ha presentato Cortex-M85, il suo core più veloce per microcontrollori standalone (MCU) e sottosistemi simili a MCU, Renesas è diventato il primo fornitore a incorporare questo processore superscalare Cortex-M nei suoi MCU RA8. Renesas lo definisce l’MCU più potente al mondo, in grado di fornire 6,39 CoreMark/MHz, un livello di prestazioni precedentemente possibile con i microprocessori (MPU).

Gli MCU della serie RA8 implementano anche Helium, l’estensione vettoriale di Arm che fornisce un incremento delle prestazioni fino a 4 volte superiore per le implementazioni del processore di segnale digitale (DSP) e dell’apprendimento automatico (ML) rispetto agli MCU basati sul processore Arm Cortex-M7. Ciò consente ai progettisti di eliminare un DSP aggiuntivo nei loro sistemi per determinate applicazioni.

Il processore Cortex-M85 include Arm TrustZone, che consente l’isolamento e il partizionamento sicuro/non sicuro di memoria, periferiche e codice. Successivamente, gli MCU della serie RA8 incorporano Renesas Security IP (RSIP-E51A), che fornisce acceleratori crittografici supportando al tempo stesso l’avvio sicuro. Altre funzionalità di sicurezza includono archiviazione immutabile per una solida radice di attendibilità hardware, debug autenticato sicuro, programmazione di fabbrica sicura e protezione dalle manomissioni.

Renesas ha già iniziato a spedire i primi dispositivi della serie: il Gruppo RA8M1. Si tratta di MCU per uso generale che si rivolgono a diverse applicazioni ad alta intensità di calcolo in applicazioni di automazione industriale, elettrodomestici, casa intelligente, consumer, automazione di edifici/domotica, applicazioni mediche e di intelligenza artificiale (AI). Mantra Softech, fornitore di soluzioni biometriche, ha utilizzato gli MCU nel suo scanner di impronte digitali.

Figura 1 RA8M1 è il primo MCU a incorporare un processore Arm Cortex-M85. Fonte: Renesas

Il processore Arm Cortex-M85 e la tecnologia Helium stabiliscono un nuovo standard per le prestazioni dell’MCU e le funzionalità DSP e AI/ML migliorate. Ad esempio, MCU come RA8 possono consentire ai dispositivi edge ed endpoint di implementare l’elaborazione del linguaggio naturale nell’intelligenza artificiale vocale utilizzando Helium per accelerare l’elaborazione della rete neurale.

Di seguito è riportato un rapido sguardo a Cortex-M85 e al potenziamento delle istruzioni Helium di supporto progettato specificamente per accelerare i carichi di lavoro AI/ML.

Anatomia di Corteccia-M85

Arm Cortex-M85, il processore Cortex-M con le prestazioni più elevate, garantisce un incremento del 30% nell’elaborazione scalare rispetto a Cortex-M7 per sbloccare nuove applicazioni Internet of Things (IoT) e embedded. È il primo processore Cortex-M a fornire prestazioni superiori a 6 CoreMark/MHz, e si tratta di un significativo incremento delle prestazioni scalari.

M85, come M7, è un design a 32 bit a doppia emissione con una pipeline più lunga rispetto ad altri modelli della serie M. Tuttavia, incorpora cache di memoria su chip protette con il supporto del codice di correzione degli errori (ECC). Inoltre, l’aggiunta del controller DMA (Direct-Memory-Access) CoreLink DMA-350 facilita la funzionalità di memoria TCM (Tightly Coupled Memory), utile nelle applicazioni AI/ML e di elaborazione del segnale.

figura 2 Il processore Cortex-M85 offre oltre 6 CoreMark/MHz, un livello di prestazioni di calcolo che finora richiede una MPU. Fonte: Arm

Oltre all’aumento scalare delle prestazioni, M85 aggiunge anche estensioni di elaborazione vettoriale Helium, che sono anche compatibili con Cortex-M55, ma sono molto più veloci in questo nuovo core del processore. In effetti, l’M85 offre il 20% in più di throughput AI rispetto all’M55.

Poi c’è la compatibilità con la piattaforma Virtual Hardware di Arm, progettata per fornire agli sviluppatori di software un punto di partenza prima di entrare in possesso dei chip fisici. Fornisce inoltre ulteriori informazioni sul funzionamento del processore che non sono disponibili nell’hardware fisico.

Altri MCU M85 in arrivo?

Gli ingegneri progettisti e gli sviluppatori di sistemi embedded aspettavano con impazienza l’arrivo di Cortex-M85 negli MCU per vedere come funzionano le sue funzionalità di elaborazione dei numeri e vettorizzazione. Sembrano anche desiderosi di vedere come si comporta l’M85 in un contesto audio in tempo reale.

Renesas, il primo produttore di chip a incorporare M85 negli MCU, è fiducioso che il processore Cortex-M più veloce soddisferà le crescenti opportunità di intelligenza artificiale nello spazio embedded e IoT senza compromettere la sicurezza. E mentre Renesas ha il vantaggio di fare la prima mossa, si prevede che altri fornitori di MCU faranno presto i loro annunci M85.

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Il post Finalmente arriva il primo MCU con processore Arm Cortex-M85 apparso per la prima volta su EDN.

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