近日，“恩智浦微控制器業務2019媒體交流會”在北京舉行。恩智浦微控制器（MCU）事業部總經理Geoff Lees及其團隊分享了對微控制器、邊緣計算和機器學習等領域的看法，并介紹了恩智浦微控制器業務發展戰略與在中國市場的布局，以及最新的i.MX處理器產品。

“跨界處理器”概念獲得認可

一直以來微控制器/微處理器（MCU）都是一種應用非常廣泛的半導體芯片，雖然其性能非常有限，但是功耗卻非常的低。得益于近年來物聯網市場的興起，對于MCU的需求也呈爆炸式增長。不過，隨著人工智能（AI）、邊緣計算的快速發展以及與物聯網技術的融合，也對于MCU提出了更高的要求。比如在保證低功耗的同時，進一步提升性能、能效，支持邊緣計算，同時加入機器學習的能力等等。

對此早在2017年，恩智浦半導體就宣布推出了“跨界處理器”的概念，所謂跨界處理器，就是指介于常規的應用處理器（AP）與MCU之間的處理器。其最大特點是采用了MCU內核，但基于AP的架構方式，因此既能實現AP的高性能和豐富功能，同時又兼具傳統MCU的易用性（沿用MCU工具鏈）、低功耗、低成本的特性，從而突破了AP和MCU之間的界限。

而i.MX RT1050就是恩智浦當時推出的第一款跨界處理器產品，基于Arm Cortex-M7內核，主頻高達600MHz，可提供3015 CoreMark/1284 DMIPS的處理速度，性能高出任何其他Cortex-M7產品50%以上，高出普通市場Cortex-A5產品100%以上，是同期市場上最高性能的Cortex-M7解決方案。

而這款產品一經推出，很快就獲得了市場認可。據恩智浦介紹，RT1050在2017年10月量產后，不到一年的時間內已在全球擁有2500家客戶，發現的市場機會高達5億美金。

得益于首款跨界處理器產品i.MX RT1050在市場上的大獲成功，2018年恩智浦又推出了兩款全新的跨界處理器產品：功能更強的RT1060（片內存儲器增加至1MB、支持高速GPIO、CAN-FD和支持同步并行接口的NAND/NOR /PSRAM外擴存儲控制器，還加入了圖形加速功能）和主打高性價比的RT1021。

此外，恩智浦當時還宣布推出了一款基于28nm FD-SOI（全耗盡絕緣硅）工藝制造的支持Linux系統的微處理器產品——i.MX 7ULP，不僅性能大幅提升，同時功耗也接近了市場上微處理器的最低功耗。不過，當時恩智浦并未詳細對i.MX 7ULP進行介紹。

并入“跨界處理器”的i.MX 7ULP

在今年6月25日的“恩智浦微控制器業務2019媒體交流會”上，恩智浦首次對媒體詳細解析了i.MX 7ULP這款產品，同時還將這款產品歸類到了“跨界處理器”產品線當中。

于修杰表示，目前市場上已經有更多的人對“跨界處理器”的概念表示了認可。兩年以前給大家介紹的“跨界處理器”概念不是終結，今天介紹的i.MX 7ULP是一個新的“跨界處理器”概念。

據介紹，i.MX 7ULP首次開創性的采用了Arm Cortex-A7內核+ Cortex-M4內核的組合，這兩個核是處于完全獨立的兩個域，在大多數情況下，Cortex-A7核是處于關閉狀態，只是在有高性能需求時才會啟動，Cortex-M4則更多的處理一些基本的任務，保證設備低功耗運行。這有點類似于Arm在手機處理器領域的big-LITTLE大小核架構，其目的同樣是在提供強大性能的同時，能夠將功耗進一步降低。但是，將Arm的AP小核與微控制器內核進行類似的大小核組合似乎倒是首次。

而之所以選擇Cortex-A7和Cortex-M4這樣的組合，主要是因為Cortex-A7是目前Arm能效比最高、應用最廣泛的一個AP內核，同時成本也非常的低，而且可以跑Linux操作系統。同樣，Cortex-M4應用也是非常的廣泛的被應用于MCU當中，能效比也很高，成本也比較低。采用Cortex-A7和Cortex-M4的組合，不僅可以提供最佳的性能和功耗，同時也能夠具備較低的成本和較高的易用性。

此外，i.MX 7ULP內部的Cortex-A7所在的域，還集成了低成本的片上DDR以及Vivante GPU內核（原圖芯技術的GPU，已被芯原微電子收購）。這也使得i.MX 7ULP能夠進行復雜的圖形處理加速。

恩智浦LPC和低功耗微控制器產品線總經理于修杰表示，”i.MX 7ULP的一個很好的應用場景就是智能手表，因為智能手表絕大部分時間是處于休眠狀態，一天中真正需要啟動各種應用或者接電話的時間可能還不到半個小時，因此i.MX 7ULP非常適合智能手表，既能夠提供各種應用功能所需的高性能支持，又能夠保證其超低功耗運行，以實現更長的續航能力“。

我們都知道，MCU和應用處理器在功耗有很大的差別，可以說是1-2個數量級的差別。比如，基于MCU的小米手環充一次電可以用數周，而采用應用處理器的Apple Watch最多只能用2天。雖然，傳統的MCU功耗很低，但是卻無法支持Apple Watch對于高性能和復雜功能實現的要求。因此，i.MX 7ULP這款產品確實非常適合智能手表。

恩智浦微控制器事業部全球產品總監曾勁濤解釋稱，對于Apple Watch一類的智能手表來說，”有時候要進行復雜圖形處理就可以將i.MX 7ULP當中的Cortex-A7打開，運行結束后立即關閉。內置的2D GPU和3D GPU也是同樣的用法，可以先通過3D GPU將畫面處理好，然后關閉，接著通過2D運行。比如應用到智能手表上，可以通過3D GPU處理表盤畫面，而切換時間可以通過Cortex-M4執行“。這樣就可以在滿足性能和功能要求的同時，將功耗控制到最低，極大的延長智能手表的續航時間。

除此之外，得益于內置的Cortex-A7內核和GPU，i.MX 7ULP還可支持人臉識別智能門禁、人臉識別智能門鎖一類的應用。

現場展示另一款的基于i.MX 7ULP的人臉識別智能模塊，可支持紅外攝像和紅外補光模式，集成高精度的3D人臉識別算法；此外還可支持USB的3D結構光攝像頭，集成3D人臉識別算法。可支持多達5000張的本地人臉圖片比對識別，也可支持在線人臉圖庫的導入。

于修杰表示，“這些客戶的需求有一個特性，要么是需要很好的顯示能力，要么需要很強的計算能力，要么是與網絡、云端不停通訊，但是這些應用又需要低功耗。我們認為i.MX 7ULP是針對這些應用的最好的一款產品，已經被很多客戶采用”。

據透露，目前i.MX 7ULP已經開始生產了，并且在很短時間內，已經賣出了超過100萬顆，獲得了很多客戶的認可。

于修杰強調：“新的i.MX 7ULP，跟i.MX RT系列中的產品非常不一樣。最主要的是它有兩個核心，一個是Cortex-A7，另外一個是Cortex-M4，它的操作系統也不一樣。如果我們只做MCU或者只做應用處理器，就很難做出現在我們介紹的這種產品。恩智浦是世界上唯一一個MCU和應用處理器兩種都做的芯片企業，因此對我們來說做跨界處理器是很自然的，如果你只做MCU或者只做應用處理器要做一個跨界處理器，就非常困難。”

中國設計+制造的跨界處理器：i.MX RT1010

特別值得一提的是，此次恩智浦還推出了在中國設計和制造的跨界處理器——i.MX RT1010。

在當天的媒體會上，Geoff Lees非常高興的宣布：“這（i.MX RT1010）是我們真正在中國設計、中國生產的一款芯片。”

據介紹，i.MX RT1010這款產品是完全由恩智浦中國研發團隊獨立設計完成的，并交由中芯國際北京亦莊廠代工生產，采用的是40納米制程工藝。其不僅擁有更小的封裝尺寸，并且主頻也提高到了500MHz，整體性能達到了競品的兩倍，更為關鍵的是，其價格也只有原來i.MX RT1050的一半，只要6.88元，約1美元左右。可以說，性價比非常的高。

“這個不是大家見過的傳統意義上的1美金以下的MCU。i.MX RT1010的主頻可以達到500MHz，其算力相比以前英特爾的奔騰處理器還高。售價1美金的產品可以達到這樣的性能，這在以往市場上是沒有的。”曾勁濤強調：“目前市場上達到500MHz的MCU，價格通常高達5-6美金、甚至8-9美金。而1美金價位的MCU，主頻僅能夠達到100MHz或者100MHz以下的水平。在這個價位上做到這樣的能力，i.MX RT1010是第一款。”

“eIQ”與“EdgeScale”

正如前面所提到的，隨著人工智能（AI）、邊緣計算的快速發展以及與物聯網技術的融合，也對于MCU提出了更高的要求。比如在保證低功耗的同時，進一步提升性能、能效，支持邊緣計算，同時加入AI的能力等等。

而為了發揮自身芯片的AI能力，恩智浦此次還向市場推出了一個恩智浦自己研發的機器學習的開發環境“eIQ”。

現在市場上有各種各樣AI模型，根據模型不同所配的硬件也不一樣，可以用CPU/MCU運行，也可以用GPU/DSP運行，也可以用專用的AI協處理器來運行。

而恩智浦推出的eIQ平臺，則可以根據不同的硬件來優化機器學習的模型。據介紹，eIQ環境可以與市場上幾乎所有的開源訓練工具、建模、編輯器兼容。市場上現有的幾乎所有公開的標準或者客戶定制的標準，都可以在這個開發環境下進行開發。因此，基于eIQ平臺，開發者可以非常輕松的將機器學習應用部署到恩智浦所有的產品線上，從低端的微控制器到高端的處理器。

Geoff Lees表示：“我們這套eIQ的平臺可以幫助客戶優化他們的算法，客戶可以根據自己對功耗或性能的需求選擇一款適合于其應用的硬件，基于恩智浦MCU或是高端的處理器開發他們的應用。不一定只有高性能的處理器才是最適合機器學習的，這套開發平臺可以幫助客戶在很低端的MCU上都可以運行高達10倍、20倍或更高的性能。”

此外，恩智浦還推出了一款軟件基礎架構EdgeScale，旨在通過集中實現ML應用來統一邊緣設備中的數據收集、管理和處理方式。EdgeScale可與基于云的人工智能（AI）／ML服務無縫集成，并支持在所有恩智浦硬件平臺上部署云訓練模型和推理引擎。

恩智浦大中華區微控制器事業部市場總監金宇杰表示：“EdgeScale軟件架構是從云到端支持安全設備管理的架構，可以提供更有效的機器學習運算能力。其通過在PaaS層上建立一個優質的開發工具，為大量運算提供系統級支持。目前國內的一些手機制造商、工廠、網絡運營商等都已經在使用此平臺優化其管理環境，和加強對其安全設備的管理。”

此外，恩智浦還可以為客戶提供完整的AI解決方案，即“一站式服務”。

據介紹，恩智浦與國內的包括語音識別、人臉識別等方面的頂級算法公司，都有非常廣泛的合作，涉及的項目也非常廣泛。

“我們與人臉識別算法公司合作，將人臉識別技術運行在一個單核處理器上（比如上面提到的i.MX 7ULP，實際是通過單核Cortex-A7來運行人臉識別算法），而原來這是一個在云端的非常大的模型，現在我們已經成功將其移到了邊緣。此外，現場還展示了基于恩智浦高性能MCU以及科大訊飛的語音識別算法的產品。這些都是恩智浦與合作伙伴一起，在恩智浦完整的解決方案的基礎上進行優化實現的。未來我們會繼續為客戶提供這樣的完整解決方案。”金宇杰舉例介紹到。

繼續加強在中國市場的投入

作為全球最大的微控制器消費市場之一，恩智浦對中國市場也是非常的重視，并且正在不斷加大對于中國市場的投入。

除了此次重點發布的在中國設計、中國制造的跨界處理器i.MX RT1010之外，Geoff Lees指出，恩智浦蘇州設計中心是中國第一家芯片設計研發中心，去年底剛剛舉辦了慶祝成立20周年的活動。恩智浦在去年還與蘇州大學合作成立了一個實驗室，為它們提供足夠的技術支持，為學生提供更好的培訓。

與此同時，恩智浦在去年還擴大了在北京的軟件部門，很多新增的軟件工程師都身處北京。目前恩智浦在北京的部門已有超過200名工程師。恩智浦在原有北京原有部門所持能力的基礎上，又增加了機器學習、人工智能和邊緣計算的能力。此外，恩智浦在北京還設立了實驗室，以便與客戶直接就特定項目進行合作。

在當天的媒體會上，Geoff Lees還宣布恩智浦將與天津大學計劃合作打造物聯網聯合實驗室，該實驗室的成立還受到了天津濱海新區政府支持，并計劃在明年正式啟用該全新實驗室。此外，Geoff Lees還透露，接下來還將會與上海、廣州和深圳等地的大學進行合作。

6月26日，天津開發區管委會與恩智浦半導體公司進行了《人工智能應用示范基地項目投資合作協議》的簽約，恩智浦人工智能及物聯網示范項目正式落戶天津開發區。據悉截止目前，恩智浦半導體在天津開發區累計投資總額已達約8.52億美元。

Geoff Lees在當天的媒體會上多次強調：“中國市場一直是恩智浦的戰略重點，面向中國市場進行產品定義、設計和制造是過去恩智浦一直強調的主題”。