NXP baut MCU-Portfolio aus

Für energieeffiziente industrielle und IoT-Edge-Anwendungen

23. Juni 2022, 13:56 Uhr | Kathrin Veigel
NXP IoT MCUs
Die MCX-Mikrocontroller von NXP sollen Innovationen beispielsweise im Smart Home ermöglichen.
© NXP

NXPs neues MCX-Mikrocontroller-Portfolio soll Innovationen in den Bereichen Smart Home, Smart Factory, Smart City sowie in vielen Edge-Szenarien im IIoT und IoT voranbringen. Das Portfolio basiert auf einer gemeinsamen Plattform und umfasst vier Chip-Serien.

Bei den von NXP Semiconductors neu herausgebrachten MCX-Mikrocontrollern handelt es sich um vier Serien, die auf einer gemeinsamen Plattform basieren. Die Chips werden von der MCUXpresso-Suite, bestehend aus Entwicklungstools und Software, unterstützt. Damit können Entwickler Software über das gesamte MCX-Portfolio hinweg wiederverwenden und so die Entwicklungszeit verkürzen.

Außerdem enthält das Portfolio die erste Ausführung der neuen, spezialisierten neuronalen Verarbeitungseinheit (NPU) von NXP. Diese soll Inferenzen im Edge-Computing beschleunigen: Die NPU liefert einen bis zu 30-mal schnelleren Durchsatz beim maschinellen Lernen im Vergleich zu einem CPU-Kern allein.

Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von Edge-Geräten haben sich Mikrocontroller in den letzten Jahrzehnten stark weiterentwickelt. Während sie das Herzstück vieler heutiger Edge-Anwendungen bilden, werden zukünftige intelligente Anwendungen neuartige MCUs erfordern, mit denen Entwickler die komplexen Energie-, Leistungs- und Sicherheitsanforderungen sowie die verschiedenen Konnektivitätsmöglichkeiten beherrschen können. Gleichzeitig müssen Entwickler die Gesamtkosten des Systems und die Energieeffizienz ausbalancieren.

Das MCX-Portfolio im Überblick

  • Die MCX-N-Advanced-Serie wurde für sichere, intelligente Anwendungen entwickelt. Zu den MCUs gehören ein integriertes EdgeLock-Sicherheitssubsystem und eine dedizierte NPU mit einer hocheffizienten Rechenarchitektur für Echtzeit-Inferenz.
  • Die MCX-A-Essential-Serie ist für kritische Funktionen zahlreicher Anwendungen optimiert. Ein Beispiel wären Motorsteuerungen, für die Kosteneinschränkungen, analoge Funktionen wie hochpräzise Datenwandler und eine schnelle Markteinführung relevant sind.
  • Die MCX-W-Wireless-Serie bietet Low-Power-Schmalband-Konnektivität, einschließlich Bluetooth Low Energy. Sie wurde entwickelt, um drahtlose Konnektivitätstechnologien leichter in IoT-Geräte zu integrieren. Das energieeffiziente Funkgerät der MCU-Serie verlängert die Batterielebensdauer kleiner vernetzter Systeme.
  • Die MCX-L-Ultra-Low-Power-Serie ist für stromkritische Anwendungen konzipiert. Mit einem der branchenweit niedrigsten statischen und dynamischen Stromverbräuche verlängern diese Bausteine die Batterielebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen MCUs deutlich.

Die vier Serien des MCX-Portfolios sind auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt und darauf, die Migration zu vereinfachen, je nach Bedarf auf- oder abwärts zu skalieren sowie Softwarebausteine wiederverwenden zu können. Dies alles trägt zur Senkung der Entwicklungskosten bei.

Das Portfolio basiert auf leistungsstarken Arm-Cortex-M33-Kernen und ermöglicht die Integration vieler verschiedener Peripheriegeräte. Die MCX-Bausteine verfügen über bis zu 4 MB On-Chip-Flash-Speicher, ein stromsparendes Cache und fortschrittliche Speichermanagement-Controller. Außerdem sind in der leistungsfähigsten Variante bis zu 1 MB On-Chip-SRAM verfügbar, die zur weiteren Verbesserung der Echtzeitleistung von Edge-Anwendungen als Teil des Systems dienen.

Maschinelles Lernen und Laufzeitinferenz werden durch die eIQ-ML-Softwareentwicklungsumgebung von NXP unterstützt. Entwickler können die Tools der eIQ-Entwicklungsumgebung nutzen, um ML-Modelle zu trainieren, die entweder auf die NPU oder den CPU-Kern abzielen, und sie auf der MCU einsetzen. Die MCX-Bausteine sind nach dem Security-by-Design-Ansatz von NXP entwickelt worden. Damit bieten sie sicheres Booten mit einer unveränderlichen Root-of-Trust, hardwarebeschleunigte Kryptografie sowie ein integriertes EdgeLock-Sicherheitssubsystem bei ausgewählten Serien.

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