Texas Instruments (TI) ha lanzado una nueva cartera de microcontroladores (MCU) de alto rendimiento para aplicaciones de análisis, redes y control en tiempo real en el borde. Reclamando 10 veces la capacidad informática de las MCU tradicionales basadas en flash, se dice que las nuevas MCU Sitara AM2x cierran la brecha entre las MCU y los procesadores para satisfacer las demandas de análisis inteligente, redes avanzadas y control en tiempo real en automatización industrial, sistemas automotrices. y gestión energética sostenible.
Existe una necesidad continua de aumentar los niveles de rendimiento en las aplicaciones de los clientes, incluida la capacidad de realizar más control en tiempo real, junto con las comunicaciones y el componente de redes, y la integración de esos principios básicos clave, dijo Mike Pienovi, gerente general de Sitara MCU en TI.
El creciente nivel de requisitos de desempeño se debe a dos razones principales, dijo. “Son la integración de más sistemas en una sola aplicación, pero también más inteligencia en el borde a medida que las aplicaciones de nuestros clientes continúan creciendo y tienen diferentes niveles de complejidad que necesitan soporte”.
En los sistemas industriales y automotrices, los clientes han desarrollado una confianza en el control en tiempo real y tener ese alto rendimiento o la capacidad de toma de decisiones rápida para poder procesar más datos es una necesidad clara y una tendencia creciente, agregó.
“A medida que observamos que las comunicaciones y los sistemas continúan volviéndose cada vez más automatizados, donde tienen que interactuar y colaborar con otros sistemas dentro de un equipo final general, también aumenta la necesidad de redes de mayor ancho de banda”, dijo Pienovi.
“Con la familia de MCU Sitara AM2x, estamos tratando de abordar lo que vemos como una brecha entre lo que los microcontroladores tradicionales pueden lograr y lo que los procesadores de mayor rendimiento han podido abordar tradicionalmente”, dijo. "Estamos entregando un nivel de procesador de rendimiento informático con la simplicidad diseñada por MCU".
(Fuente: Texas Instruments)
Procesamiento, control, redes y seguridad
La familia de MCU AM2x puede lograr niveles más altos de procesamiento, control y requisitos de red gracias a cuatro características clave: procesamiento de alto rendimiento, integración de periféricos, aceleradores de hardware y seguridad en el chip.
En primer lugar, la familia ofrece procesamiento de alto rendimiento con dispositivos de uno a varios núcleos, que funcionan a velocidades de hasta 800 MHz por núcleo, junto con menos de 1 vatio de consumo de energía. También integra periféricos y aceleradores especializados que los ingenieros pueden elegir en función de sus aplicaciones. Los MCU AM243x son la primera familia de dispositivos disponible en la cartera AM2x, con hasta cuatro núcleos Arm Cortex-R5F, cada uno con una frecuencia de hasta 800 MHz.
La familia AM2x de MCU está compuesta por múltiples subfamilias, AM2431, AM2432 y AM3234, para brindar a los clientes una serie de opciones para escalar y seleccionar las piezas adecuadas que se pueden pedir para su aplicación, dijo Sonia Ghelani, gerente comercial de TI. MCU de Sitara.
Los bloques comunes en toda la familia de piezas son múltiples núcleos RF5, cada uno de los cuales ofrece hasta 1 GHz de rendimiento, lo que se traduce en más de 6,000 DMIP [de capacidad informática], dijo. “Si nos fijamos en las MCU tradicionales de hoy en día, normalmente se encuentran en el rango de cientos de DMIPS, por lo que esto les brinda a los clientes un enorme aumento de función escalonada en términos de mejora del rendimiento para cualquiera que sea su aplicación.
“Los núcleos RF5 ofrecen un rendimiento mucho mayor y los clientes pueden marcar exactamente qué versión del dispositivo AM243x funciona para sus aplicaciones”, agregó.
TI dijo que esta alta velocidad de procesamiento es fundamental en equipos de fábrica como la robótica, donde los cálculos rápidos junto con la memoria interna de la MCU mejoran la precisión de movimiento y la velocidad de movimiento de un robot, lo que se traduce en una mayor productividad. La capacidad de procesamiento adicional permite a los diseñadores agregar análisis para funciones como el mantenimiento predictivo para reducir el tiempo de inactividad en las fábricas. En aplicaciones típicas, los dispositivos AM243x pueden alcanzar este nivel de rendimiento mientras consumen menos de 1 W de potencia activa, dijo TI.
(Fuente: Texas Instruments)
Al integrar periféricos de detección y actuación, las MCU llevan el control y la red en tiempo real al límite, lo que permite el procesamiento y el control en tiempo real de baja latencia para la automatización de la fábrica, así como los aceleradores de comunicaciones para simplificar las redes industriales. Además, los dispositivos AM243x admiten múltiples protocolos de comunicaciones industriales, incluidos Gigabit Ethernet, EtherNet / IP, EtherCAT, PROFINET e IO-Link Master.
La familia ofrece varios aceleradores de hardware, dijo Ghelani. “Tenemos un acelerador de hardware para protocolos industriales basados en Ethernet y hay varios protocolos que son compatibles. Si piensa en sus aplicaciones tradicionales de fábrica, por ejemplo, controladores lógicos programables o E / S remotas, todos estos requieren que los puntos finales se comuniquen entre sí y ahí es donde descargar parte de esa comunicación industrial brinda a los clientes una ruta de baja latencia ".
“Además, hay un acelerador de hardware secundario que se puede usar para soportar protocolos de mayor ancho de banda y también para aplicaciones de control de motores”, agregó. "Si suma eso a las E / S compatibles, realmente puede mejorar la precisión y la velocidad de las aplicaciones de control de motores".
Además, los clientes están haciendo cada vez más en el borde y tienen niveles más altos de requisitos tanto de seguridad como de protección, dijo. "Tenemos un acelerador de hardware para hacer precisamente eso: un acelerador de seguridad, que está aislado del resto del chip y permite a los clientes alcanzar realmente algunos de los niveles de seguridad o niveles de seguridad que su aplicación puede requerir".
Ghelani también dijo que al incorporar estos aceleradores de hardware, descargan parte de ese mayor ancho de banda o aplicaciones de computación intensiva a núcleos especializados para reducir tanto la huella de energía como el costo total del sistema.
La familia también incluye una MCU con ausencia de interferencia (FFI) que se usa principalmente para monitoreo y diagnóstico, y una serie de protocolos generales y de E / S, por lo que estos dispositivos se pueden usar en una gran cantidad de aplicaciones, agregó. "Combinamos eso con algunas interfaces de alta velocidad como el conmutador Gigabit Ethernet de 2 puertos que admite tanto IEEE 1588 como redes sensibles al tiempo o TSN y eso realmente permite que el conjunto de dispositivos funcione en algunos tipos de aplicaciones de gran ancho de banda".
Por último, las características de seguridad en el chip incluyen soporte para los últimos requisitos de cifrado y mecanismos de seguridad funcional integrados, diagnósticos y garantías para ayudar a que los integradores de sistemas apunten hasta el nivel de integridad de seguridad (SIL) 3 del estándar IEC 61508 con sus diseños industriales.
Herramientas y formación
(Fuente: Texas Instruments) Haga clic para ampliar la imagen
Para simplificar y acelerar el diseño, TI también ofrece el kit de desarrollo Sitara AM243x LaunchPad, que permite a los desarrolladores comenzar a usar el control de precisión en tiempo real y las capacidades de red listas para usar. Disponible en TI.com, el kit de desarrollo tiene un precio de $ 89.
Los desarrolladores también tienen acceso a ejemplos de referencia de aplicaciones, herramientas, software y el portal de capacitación MCU + Academy para ayudar a los diseñadores con tareas simples a complejas.
Las versiones de preproducción de AM2431, AM2432 y AM2434 ahora están disponibles exclusivamente en TI.com en un paquete de 17 × 17 mm o 11 × 11 mm. El precio comienza en $ 6.05 por cantidades de 1,000 unidades.
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