意法半導體發(fā)布STM32N6,首款MCU+NPU架構(gòu),集成自研NPU。為增進大家對STM32N6 MCU的認識,本文將對MCU、STM32N6 MCU與邊緣AI之間的關系予以介紹。如果你對STM32N6 MCU或者是對本文內(nèi)容具有興趣,不妨來和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。
一、什么是MCU
MCU是把中央處理器(Central Process Unit;CPU)的頻率與規(guī)格做適當縮減,并將內(nèi)存(memory)、計數(shù)器(Timer)、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等周邊接口,甚至LCD驅(qū)動電路都整合在單一芯片上,形成芯片級的計算機,為不同的應用場合做不同組合控制。諸如手機、PC外圍、遙控器,至汽車電子、工業(yè)上的步進馬達、機器手臂的控制等,都可見到MCU的身影。
8位MCU工作頻率在16~50MHz之間,強調(diào)簡單效能、低成本應用,在目前MCU市場總值仍有一定地位,而不少MCU業(yè)者也持續(xù)為8bit MCU開發(fā)頻率調(diào)節(jié)的節(jié)能設計,以因應綠色時代的產(chǎn)品開發(fā)需求。
16位MCU,則以16位運算、16/24位尋址能力及頻率在24~100MHz為主流規(guī)格,部分16bit MCU額外提供32位加/減/乘/除的特殊指令。由于32bit MCU出現(xiàn)并持續(xù)降價及8bit MCU簡單耐用又便宜的低價優(yōu)勢下,夾在中間的16bit MCU市場不斷被擠壓,成為出貨比例中最低的產(chǎn)品。
32位MCU可說是MCU市場主流,單顆報價在1.5~4美元之間,工作頻率大多在100~350MHz之間,執(zhí)行效能更佳,應用類型也相當多元。但32位MCU會因為操作數(shù)與內(nèi)存長度的增加,相同功能的程序代碼長度較8/16bit MCU增加30~40%,這導致內(nèi)嵌OTP/FlashROM內(nèi)存容量不能太小,而芯片對外腳位數(shù)量暴增,進一步局限32bit MCU的成本縮減能力。
二、STM32N6讓邊緣AI部署更輕松
STM32N6是高性能STM32 MCU的旗艦產(chǎn)品,是ST采用MCU+NPU架構(gòu)的開山之作。
STM32N6采用Cortex-M55內(nèi)核,800MHz主頻,是ST迄今為止最強大的 MCU,也是ST首個集成神經(jīng)網(wǎng)絡硬件加速單元的STM32 MCU。這種全新架構(gòu)為微控制器應用領域開辟了新方向 — 在 MCU 上實現(xiàn)強大的 AI 性能。
專用嵌入式神經(jīng)處理單元(NPU)STM32N6集成自研硬件NPU,處理能力達600GOPS,是目前最高性能STM32H7的600倍;同時具有3TOPS/W的極低功耗,在運行AI模型時,不需要任何散熱裝置。
Arm Cortex-M55 內(nèi)核 STM32N6內(nèi)核為Cortex-M55,主頻達800MHz,新增150個DSP 矢量擴展指令集 (MVE),可實現(xiàn)在數(shù)據(jù)被送到NPU之前的預處理,或從NPU得到結(jié)果的后處理。
大容量嵌入式RAM STM32N6內(nèi)置4.2 Mbytes嵌入式RAM,支持實時數(shù)據(jù)處理和多任務處理,如存儲NPU運算中的推理數(shù)據(jù),或作為幀緩存,或H264壓縮時的中間數(shù)據(jù)。
強大的計算機視覺能力 STM32N6集成并行和MIPI CSI-2攝像頭接口及專用圖像處理單元 (ISP),提供600GOPS的AI處理算力,可勝任很多機器視覺應用。
擴展的多媒體功能 STM32N6集成2.5D圖形加速器、H264編碼器,以及JPEG編解碼的硬件加速,能輕松實現(xiàn)在運行AI處理時,把從攝像頭獲取的視頻通過以太網(wǎng)口或USB(UVC協(xié)議)傳輸?shù)酵獠俊?
增強的安全功能 STM32N6包括為Cortex-M55核和NPU配備的Arm TrustZone,目標認證SESIP3、PSA L3。
STM32N6為用戶帶來MPU級別的NPU性能,同時具備所有MCU的優(yōu)勢,體積更小,功耗更低,成本更低,BOM更優(yōu),還具有快速啟動和快速喚醒功能,因此為許多低功耗AI應用開啟“芯”門。這一點,我們可通過一款人體姿態(tài)識別演示得到驗證,即在STM32N6和STM32H7上運行相同的YOLOv8 模型:STM32H7幀率為2.7 FPS且非實時;而STM32N6在NPU上每秒可進行300多次推理,快了近兩個數(shù)量級。
STM32N6產(chǎn)品線包括兩大系列:內(nèi)置NPU硬件加速器和無NPU硬件加速器,提供不同的封裝和不同I/O腳選項,以滿足工業(yè)、消費類和可穿戴等不同應用需求。
其中無NPU系列主要滿足一些不需要AI硬件加速的計算機視覺類應用,此時STM32N6可以用作一個高主頻、大存儲、帶圖像顯示和多媒體方案的高性能MCU。
以上便是此次帶來STM32N6 MCU的相關內(nèi)容,通過本文,希望大家對STM32N6 MCU已經(jīng)具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站哦,將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!