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瑞萨、易灵思、中印云端合作:ProMe系列SoM产品规划图曝光

当今时代,电子系统信息技术已经非常复杂,且电子产品的迭代速度也非常快。从AI演算到信号处理,再到高速传输、低延迟的网络,大量边缘计算无处不在。随着AI模型在边缘和云端的应用日益普及,市场对边缘计算系统开发的要求越来越高。研发工程师不仅要了解嵌入式技术,还要对存储、时钟、高速串口布局、电源的连接等技术都有相应的知识储备。在某种意义上,这增加了开发的时间和人力成本,还带来了一定的技术风险。

在此背景下,中印云端、瑞萨电子和易灵思共同推出了ProMe系列SoM,助力开发者在做复杂的嵌入式产品设计时,更高效地开发相应的产品,开发者只需做一些外围接口的电路设计,这样大大降低了硬件开发的难度,还可节省开发时间。i1nesmc

三方共同推出ProMe系列SoM

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上图从左到右依次为:中印云端总经理黄粤龙、瑞萨电子中国总裁赖长青、易灵思总经理郭晶i1nesmc

对很多研发团队来说,确保按时、高质量完成高复杂、灵活多变的边缘计算系统开发并不容易。虽然许多原厂的产品线已经赋能到AI产品上,但是它们现在所能提供的服务已经难以满足大量中小客户的需求。而“特定芯片-软硬件设计layout-定板-测试-量产”这种Design In到Design Win的传统服务模式,会消耗原厂和代理商大量的人力资源和时间成本,这种方式在工业、医疗等大且散的市场客户中的效果并不理想。因此,瑞萨电子、易灵思和中印云端推出了ProMe系列SoM。i1nesmc

中印云端方面表示,ProMe是一种适用于深度神经网络的硬件平台,它形成“MCU+FPGA”的异构模式,通过卷积神经网络压缩和加速方法,让复杂的神经网络模型能够适用于小型设备,比如应用到自动驾驶、航天航空以及手机等设备中。ProMe神经网络开发的灵活性特点主要来源于MCU和FPGA——MCU进行资源和数据调度,FPGA直接连接分布式集群的不同设备。i1nesmc

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第一代ProMe系列样品i1nesmc

此次发布的ProMe系列SoM,在硬件上做了优化和设计,客户可根据自身的需求来定制化开发,只需设计主板定义所需的接口即可,从而打造一款足够柔软的嵌入式平台模块。中印云端总经理黄粤龙强调说:“特别是针对视觉项目,包括硬件、中间件和综合体的框架,我们都有一些结构式框架设计,可帮助客户在短短几周内生产出接近量产的原型机。”i1nesmc

目前,ProMe系列SoM有超过20个IP核可供选择,包括CANopea、DeviceNet等传统接口,还有Wi-Fi、蓝牙接口。“如果IP库中缺少一些库文件,在客户提供算法或IP以后,中印云端可以帮其植入到ProMe系统里。在软件方面还有FPGA编程和ARM处理器操作系统。未来,ProMe的软件包还包括各类APP应用程序,以及深度神经网络引擎。取代传统芯片先定的开发策略,能帮助开发者更快速做产品迭代。”i1nesmc

ProMe系列SoM中的瑞萨技术

ProMe系列异构SoM以易灵思FPGA为核心,基于瑞萨Rx651 MCU和GreenPAK可编程混合信号矩阵SLG46585M,来实现系统管理、版本加载、流程初始化、系统监控、接口转换、数据处理等场景。这些技术的加持,让ProMe具有了极强的灵活性和可扩展性且具备小尺寸和低功耗特点。i1nesmc

瑞萨电子介绍,瑞萨电子为ProMe系列提供了三类器件——RX651 MCU、GreenPAK和Clock Generator(时钟发生器)。i1nesmc

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ProMe系列SoM应用到的瑞萨电子器件i1nesmc

其中,RX651 MCU是ProMe系统的控制中枢,具备120MHz的高运算速度,性能实测520CoreMark@120MHz,工作效率是ARM的Cortex M4的1.3倍。以上同时,RX651内部有高达640KB的RAM和2MB的Flash,可把ProMe中集成的易灵思FPGA启动文件直接存储到Flash中,能省掉外部的侧重空间且对启动文件进行加密保护。另外,由于RX651的Flash可在高于50MHz下全速运行,不需要插入等待位, Flash就不会成为系统的瓶颈。i1nesmc

RX651 MCU的低功耗特性也给ProMe系列带来了低功耗的性能。据介绍,RX651的待机电流为3.3μA,从待机状态到全速运行状态,启动速度仅为0.6毫秒。另外,RX651 MCU采用64 Pin BGA的封装,4.5mm×4.5mm,有助于ProMe系列尺寸的小型化。i1nesmc

ProMe系列中的第二个瑞萨电子技术是GreenPAK,这是一颗模拟和数字混合的IC。它具有非常大的灵活性,可在几分钟内定制一个电路,其设计软件类似原理图设计,具有一个相当友好的界面,只需把器件拖进去,用连线连起来,进行仿真之后再下载,就可生成定制IC。它可替代 OPA、比较器等。GreenPAK也具有低功耗的特点,静态电流可小于0.5μA,可进一步降低ProMe系列的功耗。GreenPAK的最小封装可到1.0mm × 2.0mm。i1nesmc

Clock Generator是集成在ProMe系列中的第三个瑞萨电子技术,该产品来自于瑞萨的IDT,IDT有各种各样的时钟产品,瑞萨电子的时钟发生器最多支持24通道的输出,尺寸最小是2.0mm ×2.0mm。同时,它还具备高精度的特点,抖动可低至150fs,确保系统时钟超高的精准度。i1nesmc

针对中印云端、瑞萨电子和易灵思三方合作推出的ProMe系列SoM,瑞萨电子中国总裁赖长青表示,未来瑞萨电子将持续加强与第三方伙伴的合作。他透露说:“瑞萨有几千颗料号、几百个产品线,产品针对几百个应用。我们内部有一个专业团队,会基于自己的产品整合一些参考设计,帮助客户把产品更快地推向市场。同时,我们也重视与外部伙伴的合作,把几个方案和设计软件、硬件整合起来,变成一个有竞争力的方案级产品,助力客户实现更大的价值。”i1nesmc

他进一步强调说:“光靠瑞萨电子一家公司还不够,我们需要整合更多、更好的资源。目前,我们在全球有1000多个合作伙伴,未来我们也会与生态伙伴有更多合作,与大家一起整合更好的方案并推向市场。”i1nesmc

ProMe系列SoM产品规划曝光

目前,第一代ProMe已经用接口扩展、数据记录等场景,未来的ProMe将用于边缘计算、AI、工业控制等领域。根据ProMe系列的产品规划,它将按功能划分为三代。i1nesmc

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ProMe系列SoM产品规划图曝光i1nesmc

三代ProMe系列均采用了瑞萨电子的RX651 MCU和GreenPAK,每一代产品的变数主要在于FPGA和内存规格,第一代采用T20F169 FPGA,第二代采用T35F324 FPGA并集成了DDR3 16bit内存,第三代采用Ti60F225 FPGA和DDR3 16bit内存。这些变化让三代ProMe系列分别适用不同的细分应用。i1nesmc

其中,易灵思T20和T35系列是FPGA基于Quantum™技术的Trion®系列产品,与传统FPGA产品相比,Trion FPGA 具备逻辑和路由互换的特性,同等资源下占据更小的硅片面积、更低的功耗,具有显著的成本与尺寸优势。而Ti60是钛金系列,支持1.5Gbps MIPI CSI and DSI,主要适用于需要低功耗、小尺寸、多I/O的高度集成化移动和边缘设备。i1nesmc

以第一代ProMe系列SoM为例,该产品集成的易灵思T20F169 FPGA的参数如下:具有20K的逻辑资源,功耗极低。20K逻辑全速运行在100MHz,功耗低于200mW,更有9mm x 9mm的小型尺寸。在对一些外设进行多端口UART,SPI等补充之外,还具有伺服控制的设计资源。i1nesmc

对此,郭晶强调了易灵思Trion FPGA的高性能、低功耗特点,他把FPGA中电子的运动比作交通,Trion FPGA架构因更具灵活性,能为产品带来更小的面积和更低的功耗。“FPGA里有逻辑资源、布线资源,可以把它想像成楼房中的场馆和道路系统。传统FPGA中的这两种资源无法互换,道路就是道路,楼房就是楼房。但是在易灵思的Trion FPGA架构中,道路可以变成楼房或者其他功能场所,楼房也可以拆掉变成道路。这样就可以动态地解决‘交通拥堵’的问题,更高效地利用资源。”i1nesmc

责编:Clover.li
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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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