为满足各行各业对高性能、数学密集型应用日益增长的需求,Microchip Technology Inc.(微芯科技公司)日前正式发布PIC32A系列MCU。该产品在为汽车、工业、消费、人工智能/机器学习(AI/ML)及医疗市场提供高性价比、高性能通用型解决方案的同时,也进一步扩充了公司32位MCU产品线。
Microchip dsPIC产品部产品营销经理Pramit Nandy
在与《电子工程专辑》的独家对话中,Microchip dsPIC产品部产品营销经理Pramit Nandy表示,PIC32A系列MCU的推出源于特定的市场需求和技术趋势,包括:对复杂算法和数据管理的高处理性能的需求;高精度测量所需的高速模拟外设;由汽车、工业和消费领域推动的稳健的安全性和保护功能;以及通过基于模型的设计来应对软件复杂性的能力。
在他看来,随着IoT、AI/ML及智能边缘计算的快速发展,MCU市场正迎来新的技术趋势,尤其是对更高处理能力、连接能力和能效的需求。因此,Microchip正在开发多款性能优越的MCU,既能够高效运行AI/ML算法,也能够提供稳健的安全性功能,实现对边缘计算和IoT应用的支持。
32位PIC32A MCU采用200MHz CPU,集成高速模拟外设,旨在大幅减少对外部元件的需求。其核心特性包括高达40Msps的12位ADC、5纳秒高速比较器和100MHz增益带宽积(GBWP)运算放大器,适用于智能边缘传感。这些特性结合高性能CPU,可在单一MCU上实现多任务处理,优化系统成本和物料清单(BOM)。
尽管说起来容易,但在设计中,如何让这些组件更好的协同工作以提升效率?如何在高性能模拟外设与功耗之间取得平衡?做起来其实并不简单。
Pramit Nandy对此表示赞同。他解释说,首先,PIC32A MCU中集成的12位40 Msps ADC、5ns高速比较器和100MHz GBWP运放通过协同工作,实现了快速精确的信号处理能力、降低了延迟并增强了性能,从而使效率得以提升,这一点是毫无疑问的。
其次,ADC最多支持22个通道,可实现快速精确的数据采集能力,这对实时应用至关重要。带有高速比较器的DAC快速精确地生成信号,而高频运放则确保稳定高效地处理信号。
但需要指出的是,“PIC32A系列MCU在性能方面进行了优化,并未针对低功耗进行优化”。若要在高性能模拟外设和功耗之间取得平衡,可根据应用的需求以最合理的方式使用模拟外设,善加利用节能模式和高效的设计方法。
此外,考虑到汽车系统、医疗设备及工业控制系统等对安全性、保护性、可靠性和数据完整性要求极高,PIC32A MCU集成了包括闪存和RAM的纠错码(ECC)、内存内置自测试(MBIST)、I/O完整性监控、时钟监控、不可变安全启动及闪存访问控制在内的多项硬件安全功能,旨在为嵌入式控制系统应用中的软件代码提供稳健的机制来检测和纠正错误、验证存储器的完整性以及监控输入和输出操作的异常状况,从而确保嵌入式系统的安全性。
PIC32A MCU内置64位浮点单元(FPU),可高效处理数据密集型数学运算,支持模型化设计快速部署。这些MCU可助力开发者在传感器接口和数据处理等计算密集型应用中实现加速执行。
Pramit Nandy特别谈及了FPU在增强PIC32A MCU AI/ML应用中扮演的重要角色。“运行频率为200 MHz的64位FPU通过加快复杂的数学运算、提升计算精度、实现更快速的数据处理能力、以及支持更复杂的神经网络来增强AI/ML应用。“他指出,PIC32A MCU中的72位乘法累加(MAC)单元可提高算法处理速度,进一步增强了AI/ML算法的运行能力,因此很适合用来开发智能系统,例如实时数据分析、手势识别、预测性维护及自主系统等。
PIC32A MCU由MPLAB® XC32编译器、MPLAB Harmony嵌入式软件开发框架以及dsPIC33A Curiosity 平台开发板(EV74H48A)和PIC32AK1216GC41064通用DIM(EV25Z08A)提供支持。为支持功能扩展,Curiosity 平台开发板配备mikroBUS™和Xplained Pro接口,可连接内置自测试Xplained Pro(BIST XPRO)扩展工具包、传感器及各类Click boards™。
官方资料显示,PIC32A MCU系列起售价低于每件1美元(批量采购)。在谈及如何兼顾低成本与高性能话题时,Pramit Nandy认为是Microchip通过“高效的制造工艺、规模化生产、以及性能与成本均衡的优化设计方案”,实现了PIC32A MCU的价廉物美。
接下来,基于智能边缘感知、AI/ML及汽车电子需求的持续增长,PIC32A MCU将有望迎来更广阔的的市场前景,而Microchip的市场战略则包括提升产品性能、扩展软件和开发工具,并通过战略合作深耕这些发展中的领域。
