Alif Ensemble : ชิปรวม Cortex-A32, Cortex-M55 และ microNPU Ethos-U55

ชิปกลุ่ม Ensemble ของ Alif Semiconductor เป็นโปรเซสเซอร์และไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ Arm Cortex-A32 และ/หรือ Cortex-M55 , Ethos-U55 AI accelerators (ตัวเร่งความเร็วประมวลผล AI) 1 – 2 ตัว, I/O และอุปกรณ์ต่อพ่วง

มีให้เลือก 4 รุ่น ดังนี้

ไมโครคอนโทรลเลอร์ Alif E1 single-core พร้อม Cortex-M55 1 คอร์ @ 160 MHz, Ethos U55 microNPU 1 ตัว พร้อม 128 MAC/c
ไมโครคอนโทรลเลอร์ Alif E3 dual-core พร้อม Cortex-M55 1 คอร์ @ 400 MHz , Cortex-M55 1 คอร์ @ 160 MHz, Ethos U55 1 ตัว พร้อม 256 MAC/c , Ethos U55 1 ตัว พร้อม 128MAC/c
โปรเซสเซอร์ fusion Alif E5 triple-core พร้อม Cortex-A32 1 คอร์ @ 800 MHz , Cortex-M55 1 คอร์ @ 400 MHz, Cortex-M55 1 คอร์ @ 160 MHz, Ethos U55 1 ตัว พร้อม 256 MAC/c, Ethos U55 1 ตัว พร้อม 128MAC/c
โปรเซสเซอร์ fusion Alif E7 quad-core พร้อม Cortex-A32 2 คอร์ @ 800 MHz, Cortex-M55 1 คอร์ @ 400 MHz, Cortex-M55 1 คอร์ @ 160 MHz, Ethos U55 1 ตัวพร้อม 256 MAC/c, Ethos U55 1 ตัวพร้อม 128MAC /c

ดังที่คุณเห็นจากตารางด้านล่าง Alif Semiconductor ยังมีกลุ่ม Crescendo (C1, C3, C5, C7) ด้วยการกำหนดค่าเดียวกัน แต่เพิ่มระบบไร้สาย LTE Cat-M1/NB1/NB2, การจัดการเซลลูล่าร์ SIM ในตัว และ GNSS positioning (ระบบเครือข่ายดาวเทียมนำทางใช้ระบุพิกัดตำแหน่ง)

ดูรายละเอียดเพิ่มเติมของสเปค Alif Semi E7:

Quad-Core Fusion processor
- 1x dual Arm Cortex-A32 Cores with Arm Neon SIMD Extension up to 800 MHz, 512KB Shared L2, 32KB L1 Instruction and Data Caches, MMU, Armv8-A ISA with Arm TrustZone
- 1x Arm Cortex-M55 Core up to 400 MHz, with Helium Vector Processing Extension, 1.25MB SRAM, 32KB Instruction and Data cache, Armv8.1-M ISA with Arm TrustZone
- 1x Arm Cortex-M55 Core up to 160 MHz, with Helium Vector Processing Extension, 512KB of ECC Protected SRAM, 32KB Instruction and Data caches, Armv8.1-M ISA with Arm TrustZone
GPU – D/AVE 2D graphics processing unit
Micro NPUs – 2x Arm Ethos-U55 Neural Processing Units, one up to 204 GOPS, the other up to 46 GOPS
On-chip application memory
- Up to 5.5 MRAM Non-Volatile Memory
- Up to 13.5 MB SRAM
External memory interfaces
- 2x Octal SPI
- 1x SD v4.2, eMMC v5.1
Display interfaces
- 2-lane MIPI DSI
- 1x Display Parallel Interface (DPI) up to 24-bit RGB
Camera interfaces
- 2-Lane MIPI CSI-2
- Camera Parallel Interface (CPI), up to 16 bits
- Low-power CPI, up to 8 bits
Audio Interfaces
- 4x I2S, 1x low-power I2S
- 4x 2-channel PDM microphone inputs
- 4x 2-channel low-power PDM microphone inputs
General Input/Output
- Up to 120x 1.8V GPIOs (shared with peripherals)
- Up to 8x selectable 1.8V to 3.3V GPIOs (shared with peripherals)
Communication interfaces
- 1x 10/100M Ethernet with DMA
- 1x USB 2.0 HS/FS Host/Device with DMA
- 1x SDIO v4.1 channel with DMA
- 1x CAN FD
- 1x MIPI I3C
- 4x I2C up to 1 Mbps, 1x low-power I2C
- 8x UART up to 2.5 Mbps (4x with RS-485 driver control), 1x low-power UART
- 4x SPI up to 50 Mbps, 1x low-power SPI
Analog interfaces
- 3x 12-bit ADCs, 1x 24-bit ADC
- 2x 12-bit DACs
- 4x high-speed analog comparators with 2.5 ns response (4× 4 Inputs)
- 1x low-power analog comparator
- Internal Temperature Sensor
- Internal Precision Reference Voltage
Timing control and measurement
- 12x universal 32-bit timers capable of motor and LED lighting control
- 4x watchdog timers
- 4x low-power 32-bit timers
- 1x real-time Counter
- 4x quadrature encoder counters
Clock Generation
- Internal low-frequency and high-frequency RC oscillators
- External low-frequency and high-frequency crystal oscillators
- 1x user PLL
Secure Enclave
- Hardware-based Root-of-Trust with Unique Device ID
- Secure Key Generation and Storage, Secure Certificate Storage
- Factory-provisioned Private Keys
- Crypto Accelerators—AES (up to 512), ECC, SHA, RSA, and TRNG
- Secure Debugging with Certificate Authentication
อื่นๆ
- 3x 32-channel DMA Controllers
- CRC accelerator with programmable polynomials
- Programmable low supply voltage detection warning
- Power-On Reset and Brown Out Reset
- Real-Time Clock (RTC)
- JTAG/SWD debug interface
Power management
- Primary supply voltage – 1.71 V to 3.6 V
- I/O supply voltage – 1.2 V to 1.8 V
- Battery backup supply voltage – 1.62 V to 3.6 V
- Autonomous Intelligent Power Management (aiPM)
- Power Domains – Dynamic power, gating, voltage and clock scaling, DC-DC converter
- Power consumption
  - 885 nA Consumed in STOP Mode with LPRTC; 4KB SRAM is Retained, Wake Pins, BOR
  - As Low as 18 µA/MHz dynamic consumption for Cortex-M55
Packages
- WLCSP208, 0.5 mm Pitch
- DRQFN164, 0.5 mm Pitch
Temperature range – -40°C to 85°C
Process – FD-SOI low leakage process

การรวม Ethos-U55 ทำให้กลุ่ม Ensemble มีประสิทธิภาพจะเพิ่มพลังประมวลผลและประหยัดพลังงานสำหรับเวิร์กโหลด AI/ML มากกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Cortex-M55 เพียงอย่างเดียว การทดสอบด้วยโมเดล MobileNet V2.1.0 สำหรับการจำแนกวัตถุ (object classification) Alif Semiconductor พบว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ Cortex-M55 + Ethos-U55 (ซึ่งต้องเป็น Alif E1) ทำงานได้เร็วกว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ Cortex-M รุ่นก่อนหน้าถึง 800 เท่า, เร็วกว่าถึง 78 เท่า (8ms เทียบกับ 624ms inference) และมีประสิทธิภาพมากกว่า 76 เท่า (3 เทียบกับ 228 mJ) เมื่อเทียบกับ Cortex-M55 เพียงอย่างเดียว

Alif Semiconductor โปรเซสเซอร์ E5 single และ E7 dual-core สามารถรัน Linux บนคอร์ Cortex-A32 และรักษาความปลอดภัย, AI/ML, กราฟิก และแอปพลิเคชันด้านภาพ เช่น ระบบอัตโนมัติในอาคาร, สถานีชาร์จ EV, PoS, วิทยาการหุ่นยนต์, เครื่องใช้ในบ้าน และแผงควบคุม HMI ไมโครคอนโทรลเลอร์ E1 และ E3 แบบ single และ dual-core จะอยู่ในเครื่องสแกนบาร์โค้ด, ระบบป้องกันความล้มเหลว, อุปกรณ์ดูแลสุขภาพแบบพกพา, ระบบควบคุมแสง, แอปพลิเคชันบ้านอัจฉริยะ และระบบควบคุมอุตสาหกรรม

นอกจากนี้ยังมีบอร์ดพัฒนา แต่เอกสารส่วนใหญ่, เอกสารข้อมูล, คู่มือ และซอฟต์แวร์ จะต้องลงทะเบียนอีเมลและต้องได้รับการอนุมัติจากบริษัท ฉันยังไม่ได้รับขณะเขียนบทความนี้ แต่เราสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้บน YouTube เช่น แกะกล่องชุดพัฒนา Ensemble เป็นชุดอุปกรณ์พร้อมใช้งานแล้วผ่านตัวแทน Arrow หมายเหตุคุณต้องทำงานร่วมกับ ตัวแทนฝ่ายขายภายในโดยเฉพาะเพื่อซื้อชุดอุปกรณ์ เนื่องจากไม่มีจำหน่ายทางออนไลน์

สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่เว็บไซต์ของบริษัท Alif Semiconductor

ที่มา : Loïc

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Alif Ensemble Cortex-A32 & Cortex-M55 chips feature Ethos-U55 AI accelerator