【技术】发展的MCU市场、培养用户友好的客户设计生态系统的想法以及人工智能对MCU组件选择和设计流程的影响

时间： 2023-04-29 来源：Renesas官网

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瑞萨电子是领先的MCU供应商，每年出货量超过35亿颗，以双源生产模式、业界最先进的MCU工艺技术和200多个生态系统合作伙伴网络为后盾。大约一半的瑞萨MCU设计用于汽车平台，其余的用于物联网、边缘到云计算、消费类电子产品、工业和基础设施系统中的各种应用。资深半导体行业编辑兼顾问Andrew MacLellan最近与瑞萨电子物联网和基础设施业务部MCU业务部高级副总裁Roger Wendelken一起讨论了不断发展的MCU市场、培养用户友好的客户设计生态系统的想法以及人工智能(AI)对MCU组件选择和设计流程的影响。

Andrew：影响工业应用MCU前景的主要趋势是什么？

Roger：一个是针对实时分析、视觉和语音等新兴人工智能市场。向嵌入式AI或我们所说的“端点智能”的转变推动了对更高性能MCU内核的需求，这些内核引入了DSP功能以及硬件加速引擎和神经节点。

第二个主要趋势是今天的工程师喜欢通过Internet设计所有东西，而且设计起来非常容易。这需要一个为工程师提供无缝设计流程的用户界面。坦率地说，这种趋势直接符合瑞萨电子的首要目标，即通过补充人类的能力来“让我们的生活更轻松”。如果他们对文档感到厌烦，或者找不到评估套件，又或者应用手册或软件手册难以理解，那么他们总是可以选择采用能解决这些问题的替代方式。

Andrew：您如何让客户接受这些趋势，您如何帮助他们管理MCU生态系统不断增长的规模和复杂性？

Roger：它结合了易于设计、帮助他们远程完成更多工作以及创造一个环境，在这个环境中他们可以在云中使用评估套件，而不是购买物理套件并进行设置。在云端，无需设置；它已经可供设计人员进行测量和进行基准测试。这就是我们最近推出Quick-Connect Studio背后的推动力，这是一个基于云的设计平台，允许用户以图形方式构建硬件和软件，并通过快速验证原型来加速产品开发。

其次，由于生态系统变得如此复杂，我们将其分为几个子部分，例如保护和安全、人工智能、工具和用户体验、连接和云以及人机界面传感和控制。然后，我们选择生态系统合作伙伴来支持每个细分市场。其中，人工智能可能是最复杂的，因为它需要构建、开发、训练和部署模型。每个不同类别都可能有生态系统合作伙伴。我们去年收购的Reality AI最初是AI生态系统合作伙伴，我们看到他们成为RENESAS和我们整体客户解决方案的一部分将带来巨大好处。

Andrew：我最近读了一份报告，其中讨论了整合多个高度优化的内核和AI算法的举措是否会导致通用MCU被专用器件所取代。你怎么看？

罗杰：我不太同意它们会变得更加专用，我会给你我的理由。在瑞萨电子，我们两者兼备，真正将两者区分开来的是硬件外设。例如，计量或电机控制市场可能需要某些模拟功能，而这些模拟功能对于为其他应用进行设计的人来说在通用MCU中是不需要的。这就需要在芯片面积和成本之间进行权衡。

为什么这不再是一个问题？这是因为，随着我们转向22纳米及以下的光刻技术，您可以开始将更多功能放入单片硅片中，现在可以解决许多问题，而不会产生较大的成本损失。从某种意义上说，当您转向更小的光刻技术时，您几乎可以创建一个通用MCU，它能够通过不同的封装方案和内存大小选项来解决许多专用设计。例如，我们最先进的32位MCU拥有非常强大的内核，能够处理人工智能的各个方面，从实时分析到视觉和语音。但您也可以将IP放在芯片上并将其键合到不同的封装中，以满足网络市场、计量或电机控制的需求。

Andrew：随着越来越多的MCU被设计到物联网智能端点中，瑞萨如何帮助客户管理安全性？

Roger：随着越来越多的产品通过家庭和工业网络连接到云端，我们需要确保网络和端点的安全。AI/ML（机器学习）是一项强大的技术，重要的是不要低估其隐含的安全要求。高效且经济地保护AI IP和设备云通信至关重要，但新技术也带来了新威胁。这就是为什么世界各国政府都通过立法做出回应，例如《加强美国网络安全法案》和《欧盟网络弹性法案》。这些旨在保护用户及其设备免受恶意攻击。在训练和操作期间保护AI模型对于设备在其整个生命周期内的安全操作至关重要。

Andrew：AI和ML/TinyML对MCU在系统级的设计方式有什么影响？

Roger：我们了解到的一件事是，当客户在他们的产品中实施AI时，会对MCU选型产生直接影响，现在需要在设计过程的早期进行。这是因为客户必须根据他们设计的功能来决定他们的模型需要多大。所有这些都会影响他们运行模型所需的MCU、最佳内存密度以及实现AI应用目标所需的性能。如果我可以向我的客户展示他们如何使用我的生态系统和我的工具在50美分的MCU上实现人工智能，和在竞争对手的75美分的MCU上实现人工智能形成对比，这就达成了我们的目的。这严重依赖于编写这些算法的紧密程度，以便可以使用更少的资源执行它们，而这又是Reality AI作为成功解决方案的用武之地。

Andrew：在设计过程的初始阶段，您对客户有什么建议？

Roger：对于今天进入设计并将在一两年内投放市场并在未来五年保持相关性的产品，工程师需要考虑使用安全和AI来确保他们的产品面向未来，以便在其整个生命周期中保持竞争力。

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Silicon Labs（芯科科技）物联网无线产品选型指南

目录- Company and product overview Bluetooth Modules proprietary wireless devices Wi-Fi Modules Mighty Gecko Modules Z-Wave Modules

型号- EBWT41U,ZDB5202,SLEXP8027A,EFR32FG13P233F512GM48,EFR32™,SLWSTK6061B,MGM12P,EZR32WG,EFR32FG13P231F512GM32,EFR32BG12P232F1024GM68,EFR32MG13P733F512GM48,EFR32BG13P532F512GM32,WT12,AMW007-E04,EFR32,WT32I,EZR32™,BGM121,BGM11S,WT11U,EFR32FG,EFR32FG14P233F256GM48,SLWSTK6062B,RBK-ZW500DEV-CON2,SLWSTK6120A,SLWSTK6063B,RBK-ZW500,EFR32BG12P132F1024GL125,SI4XXX,ZM5101,ZM5304,ZDB5101,ACC-UZB3-U-BRG,BGM111,EBWT11U,EFR32FG14P233F128GM48,ACC-UZB3-U-STA,MGM111,ZDB5304,SLWSTK6000B,SLWSTK6020B,WT32,SI10XX,SLWSTK6101C,EFR32MG13P632F512GM32,AMW037,EFR32FG12P433F1024GM48,DKWT32I-A,EFR32MG12P132F1024GL125,EFR32MG1P133F256GM48,BGM13S,EZR32HG,BGM13P,BGX13P,EZR32LG,MGM13P,WT41U,EFR32BG13P733F512GM48,BGX13S,SLWSTK6060B,MGM13S,SLWSTK6065B,WGM110,RBK-ZW500DEV-EMB2,EFR32BG12P433F1024GL125,EBWT12-A,ZM5202,AMW007,SLTB004A,EFR32MG14P733F256GM48

选型指南 - SILICON LABS - REV A - SEPTEMBER 2018 PDF 英文下载

沁恒基于青稞RISC-V内核的MCU和自研PHY的USB/蓝牙/以太网接口芯片，适用于计算机手机周边、工业控制、物联网

型号- CH32X035F8U6,CH32X035G8R6,CH32V303RCT6,CH32V103R8T6,CH32V103C6T6,CH32F203K8T6,CH32V203F8U6,CH32F205RBT6,CH32F203C8T6,CH32V203G8R6,CH532,CH531,CH545,CH547,CH546,CH549,CH548,CH32V208WBU6,CH32V208RBT6,CH32F103R8T6,CH32V003J4M6,CH32F103C6T6,CH32F203RCT6,CH32V305RBT6,CH32L103,CH541,CH543,CH32V003F4P6,CH32F103C8U6,CH32X035C8T6,CH32V303RBT6,CH32V208GBU6,CH32V307RCT6,CH32V203K8T6,CH32L103F8P6,CH592,CH32V203C8T6,CH591,CH32V307WCU6,CH32X035F7P6,CH522,CH525,CH527,CH32C035,CH32V203G6U6,CH32V307,CH32F203C8U6,CH32V203C8U6,CH32V203F6P6,CH521,CH32V203RBT6,CH578,CH32V303VCT6,CH577,CH579,CH32F203CBT6,CH32V103C8T6,CH32V003A4M6,CH32X033F8P6,CH32L103F7P6,CH32F203C6T6,CH571,CH573,CH32F103C8T6,CH32V103C8U6,CH32X035G8U6,CH32V003F4U6,CH32L103K8U6,CH32L103C8T6,CH32F208RBT6,CH32V208,CH581,CH583,CH32F203VCT6,CH32F208WBU6,CH582,CH32X035R8T6,CH32V208CBU6,CH555,CH558,CH557,CH559,CH32V303CBT6,CH32L103F8U6,CH32V305FBP6,CH32V203K6T6,CH32V203C6T6,CH552,CH32V307VCT6,CH551,CH554,CH567,CH569,CH568,CH32L103G8R6,CH32F207VCT6,CH561,CH563,CH32V203F8P6

商品及供应商介绍 - 沁恒 - 2023/8 PDF 中文下载

安全芯片物联网设备的守护者

在当今高度数字化的世界中，物联网(IoT)设备已经成为我们日常生活和工作中的重要组成部分。无论是智能家居、工业自动化，还是医疗保健应用，物联网设备都发挥着至关重要的作用。然而，随着物联网设备的普及，安全问题也日益凸显。如何确保物联网设备的身份认证与数据完整性已成为业界关注的焦点。在这一背景下，安全芯片应运而生，成为了物联网设备安全的关键守护者。

设计经验发布时间 : 2024-01-18