Démarrage Alif Semi-conducteurs, fondée en 2019, a dévoilé ses premiers produits - les familles Ensemble et Crescendo à faible consommation d'énergie de processeurs et microcontrôleurs (MCU) de fusion cellulaire IoT et IA. Ces contrôleurs intégrés intègrent l'accélération AI/machine learning (ML), la sécurité multicouche, la connectivité LTE Cat-M1 et NB-IoT, le positionnement GNSS et la mémoire sur puce.
Les appareils Ensemble et Crescendo revendiquent une faible consommation d'énergie pour les applications IoT activées par l'IA. Mesurée à la broche de l'appareil, fonctionnant à 3.3 V, la consommation d'énergie en mode d'arrêt est inférieure à 1.0 µA avec l'horloge en temps réel en fonctionnement et les sources de réveil actives. En mode exécution, la consommation électrique est de 18 µA/MHz sur le Cortex-M55 exécutant le code « utile » de la SRAM.
La nouvelle famille de contrôleurs embarqués partage également une structure de bus « fabriquée » commune, des périphériques, des pare-feu, une gestion de l'alimentation et une gestion des interruptions, ainsi que d'autres fonctionnalités, ce qui permet à l'entreprise de créer plus facilement des dispositifs dérivés, a déclaré Alif. Cela permet également aux concepteurs et aux développeurs de réutiliser plus facilement les logiciels dans tous les projets.
« Nous avons fondé Alif Semi-conducteurs parce que nous voulions fournir une solution intégrée de nouvelle génération aux développeurs qui ont besoin d'une IA efficace, de capacités sans fil, d'une sécurité fiable et d'une longue durée de vie de la batterie », a déclaré Syed Ali, co-fondateur et PDG d'Alif Semiconductor, dans un communiqué. «Cela n'existait tout simplement pas jusqu'à présent. Nous prévoyons que les familles Ensemble et Crescendo auront un impact significatif sur le marché des appareils IoT de nouvelle génération.
Ces familles évoluent d'un seul processeur à quatre cœurs de processeur avec une accélération AI/ML. Voir le tableau ci-dessous.
Cliquez pour agrandir l'image. (Source : Alif Semiconductor)
La famille Ensemble, construite sur des traitements embarqués de dernière génération sans souci, s'étend des MCU Arm Cortex-M55 uniques à une nouvelle classe de dispositifs multicœurs appelés processeurs de fusion qui combinent des microprocesseurs (MPU), des MCU et une accélération AI/ML. Les appareils Ensemble combinent jusqu'à deux cœurs MCU Cortex-M55, jusqu'à deux cœurs MPU Cortex-A32 capables d'exécuter des systèmes d'exploitation de haut niveau et jusqu'à deux microNPU Arm Ethos-U55 pour l'accélération de l'IA et du ML.
Processeur de fusion quadricœur Ensemble « E7 » (Source : Alif Semiconductor)
Les appareils Ensemble incluent également une sécurité sur puce avancée qui fournit plusieurs couches de sécurité, telles que la protection de l'intégrité des appareils, l'identité sécurisée, la racine de confiance et la gestion sécurisée du cycle de vie. Cela inclut un sous-système de sécurité distinct, tel qu'un élément sécurisé avec son propre cœur de processeur et sa propre mémoire avec un stockage de clé sécurisé immuable et une accélération matérielle cryptographique sécurisée.
Les développeurs peuvent choisir d'utiliser un sous-ensemble des fonctionnalités de sécurité, mais une fois activées, elles restent en vigueur tout au long du cycle de vie d'un produit final, a déclaré Alif.
Les appareils Ensemble disposent également d'une grande SRAM sur puce et d'une mémoire non volatile, de graphiques accélérés et d'images. Les applications cibles comprennent les produits pour la maison intelligente, les appareils électroménagers, les systèmes de point de vente (POS), la robotique, le contrôle de l'éclairage, les appareils de santé portables, les lecteurs de codes-barres, l'automatisation des bâtiments et les stations de recharge pour véhicules électriques.
La famille Crescendo offre les mêmes fonctionnalités que la famille Ensemble, en plus de la connectivité cellulaire LTE Cat-M1 et NB-IoT, iSIM en option pour une gestion simplifiée des abonnés, des amplificateurs de puissance RF intégrés (PA) et un récepteur RF GNSS pour le positionnement, qui fonctionne en parallèle avec le modem. Les applications incluent le contrôle d'accès biométrique, les points de vente mobiles, les appareils portables, la télésanté, l'infrastructure de la ville intelligente, le suivi des marchandises, les compteurs de services publics et la gestion de flotte.
Processeur de fusion quadricœur Crescendo « C7 » (Source : Alif Semiconductor)
La radio cellulaire prend en charge les bandes mondiales et comprend deux PA RF pour les gammes de bandes basses et hautes, qui sont intégrés de manière monolithique sur la puce. Cela élimine le besoin d'utiliser des composants de sonorisation externes, réduisant ainsi la nomenclature, a déclaré Alif.
De plus, très peu de composants externes sont nécessaires pour compléter la conception RF jusqu'à l'antenne, et parce que les appareils incluent une mémoire sur puce suffisante et une gestion complète de l'alimentation, il n'est pas nécessaire d'utiliser des dispositifs de mémoire externes dans la plupart des cas, ou un circuit intégré de gestion de l'alimentation, a déclaré la société, ce qui signifie que les modules RF sont plus petits et moins complexes.
« Les familles Ensemble et Crescendo introduisent une architecture évolutive et hautement intégrée qui permet aux développeurs de créer des solutions sécurisées couvrant plusieurs applications, avec différentes exigences fonctionnelles et de traitement sur une structure commune », a déclaré Reza Kazerounian, co-fondateur et président d'Alif Semiconductor, dans un communiqué. . "L'approche innovante que nous adoptons change la donne et va perturber la façon dont les développeurs créent des machines intelligentes."
La société a également présenté son système exclusif Autonomous Intelligent Power Management (aiPM) qui permet un contrôle précis des ressources de la puce, qui alimente uniquement des sections de la puce en cas de besoin. « Cela fait que même nos appareils quadricœurs complexes se comportent comme de petits microcontrôleurs basse consommation spécialement conçus lorsqu'ils doivent prolonger la durée de vie de la batterie », a déclaré la société.
De plus, Alif a conçu les dispositifs multicœurs pour que la paire de MCU Cortex-M55/Ethos-U55 NPU fonctionne à des niveaux de puissance très faibles tout en détectant l'environnement tel que les vibrations, le son et les images. « Le MCU Cortex-M55 réveillera ensuite d'autres parties de l'appareil (Cortex-M55/Ethos-U55, Cortex-A32s, graphiques, etc.) de manière escalade selon les besoins pour exécuter la charge de travail en fonction du cas d'utilisation immédiat, », a déclaré l'entreprise.
Offrant un fonctionnement à faible puissance, le aiLa technologie PM permet aux appareils intelligents de durer plus longtemps avec des batteries plus petites. Il cible les appareils IoT alimentés par batterie, en particulier dans les applications où les exigences en matière de traitement local, d'IA/ML et de communication sans fil sont élevées.
Les appareils Ensemble et Crescendo sont maintenant échantillonnés pour guider les clients. Des logiciels, des outils de développement et des kits sont disponibles. La société publiera les données de performance et d'efficacité lorsque la qualification de la production sera terminée au premier trimestre 2022.