Avvio Alif Semiconduttore, fondata nel 2019, ha presentato i suoi primi prodotti: le famiglie Ensemble e Crescendo ad alta efficienza energetica di processori e microcontrollori (MCU) cellulari IoT e di fusione abilitati per l'intelligenza artificiale. Questi controller integrati integrano accelerazione AI/machine learning (ML), sicurezza multilivello, connettività LTE Cat-M1 e NB-IoT, posizionamento GNSS e memoria su chip.
I dispositivi Ensemble e Crescendo richiedono un basso consumo energetico per le applicazioni IoT abilitate per l'intelligenza artificiale. Misurato sul pin del dispositivo, funzionante a 3.3 V, il consumo energetico in modalità di arresto è inferiore a 1.0 µA con l'orologio in tempo reale in funzione e le sorgenti di riattivazione attive. In modalità di esecuzione, il consumo energetico è di 18 µA/MHz sul Cortex-M55 che esegue codice "utile" dalla SRAM.
La nuova famiglia di controller incorporati condivide anche una struttura di bus "tessuto" comune, periferiche, firewall, gestione dell'alimentazione e gestione degli interrupt, nonché altre funzionalità, che rendono più facile per l'azienda creare dispositivi derivati, ha affermato Alif. Inoltre, semplifica il riutilizzo del software da parte di progettisti e sviluppatori in tutti i progetti.
“Abbiamo fondato Alif Semiconduttore perché volevamo fornire una soluzione integrata di nuova generazione per gli sviluppatori che necessitano di intelligenza artificiale efficiente, funzionalità wireless, sicurezza affidabile e lunga durata della batteria", ha affermato Syed Ali, cofondatore e CEO di Alif Semiconductor. “Questo semplicemente non esisteva fino ad ora. Ci aspettiamo che le famiglie Ensemble e Crescendo avranno un impatto significativo sul mercato dei dispositivi IoT di prossima generazione”.
Queste famiglie scalano da dispositivi con CPU singola a dispositivi con CPU quad core con accelerazione AI/ML. Vedi tabella sotto.
Clicca per l'immagine ingrandita. (Fonte: Alif Semiconductor)
La famiglia Ensemble, costruita sull'elaborazione embedded di ultima generazione la tecnologia, scala da MCU Arm Cortex-M55 singoli a una nuova classe di dispositivi multi-core chiamati processori di fusione che combinano microprocessori (MPU), MCU e accelerazione AI/ML. I dispositivi Ensemble combinano fino a due core MCU Cortex-M55, fino a due core MPU Cortex-A32 in grado di eseguire sistemi operativi di alto livello e fino a due microNPU Arm Ethos-U55 per l'accelerazione AI e ML.
Processore di fusione quad-core Ensemble "E7" (Fonte: Alif Semiconductor)
I dispositivi Ensemble includono anche una sicurezza avanzata su chip che fornisce più livelli di sicurezza, come protezione dell'integrità del dispositivo, identità sicura, root of trust e gestione sicura del ciclo di vita. Ciò include un sottosistema di sicurezza separato, come un elemento sicuro con il proprio core CPU e memoria con chiave di archiviazione sicura immutabile e accelerazione hardware crittografica sicura.
Gli sviluppatori possono scegliere di utilizzare un sottoinsieme delle funzionalità di sicurezza, ma una volta abilitate, rimangono in vigore per l'intero ciclo di vita di un prodotto finale, ha affermato Alif.
I dispositivi Ensemble sono inoltre dotati di un'ampia SRAM su chip e memoria non volatile, grafica accelerata e imaging. Le applicazioni target includono prodotti per la casa intelligente, elettrodomestici, sistemi per punti vendita (POS), robotica, controllo dell'illuminazione, dispositivi sanitari portatili, scanner di codici a barre, automazione degli edifici e stazioni di ricarica per veicoli elettrici.
La famiglia Crescendo offre le stesse funzionalità della famiglia Ensemble, oltre alla connettività cellulare LTE Cat-M1 e NB-IoT, iSIM opzionale per la gestione semplificata degli abbonati, amplificatori di potenza RF (PA) integrati e un ricevitore RF GNSS per il posizionamento, che funziona contemporaneamente al modem. Le applicazioni includono il controllo degli accessi biometrici, POS mobile, dispositivi indossabili, telemedicina, infrastrutture per smart city, monitoraggio delle merci, contatori di utenze e gestione della flotta.
Processore a fusione quad-core Crescendo “C7” (Fonte: Alif Semiconductor)
La radio cellulare supporta le bande globali e include due PA RF per le gamme di banda bassa e alta, che sono integrate monoliticamente sul die. Ciò elimina la necessità di utilizzare componenti PA esterni, riducendo la distinta base, ha affermato Alif.
Inoltre, sono necessari pochissimi componenti esterni per completare il progetto RF fino all'antenna e, poiché i dispositivi includono un'ampia memoria su chip e una gestione completa dell'alimentazione, nella maggior parte dei casi non è necessario utilizzare dispositivi di memoria esterni, oppure un circuito integrato di gestione dell'alimentazione, ha affermato la società, il che significa che i moduli RF sono più piccoli e meno complessi.
"Le famiglie Ensemble e Crescendo introducono un'architettura scalabile e altamente integrata che consente agli sviluppatori di creare soluzioni sicure che abbracciano più applicazioni, con diversi requisiti funzionali e di elaborazione su un tessuto comune", ha affermato Reza Kazerounian, co-fondatore e presidente di Alif Semiconductor, in una dichiarazione . "L'approccio innovativo che stiamo adottando è un punto di svolta e sconvolgerà il modo in cui gli sviluppatori creano macchine intelligenti".
L'azienda ha anche introdotto il suo esclusivo Autonomous Intelligent Power Management (aiPM) che consente un controllo granulare delle risorse nel chip, che attiva solo sezioni del chip quando necessario. "Questo fa sì che anche i nostri complessi dispositivi quad-core si comportino come piccoli MCU a bassa potenza appositamente costruiti quando necessario per prolungare la durata della batteria", ha affermato la società.
Inoltre, Alif ha progettato i dispositivi multi-core per dedicare la coppia di Cortex-M55 MCU/Ethos-U55 NPU a funzionare a livelli di potenza molto bassi, rilevando l'ambiente circostante come vibrazioni, suoni e immagini. “L'MCU Cortex-M55 riattiverà quindi altre parti del dispositivo (Cortex-M55/Ethos-U55, Cortex-A32, grafica, ecc.) in modo intensificato secondo necessità per eseguire il carico di lavoro in base al caso d'uso immediato, ", ha detto la società.
Offrendo un funzionamento a bassa potenza, il aiLa tecnologia PM consente ai dispositivi intelligenti di durare più a lungo con batterie più piccole. Si rivolge ai dispositivi IoT alimentati a batteria, in particolare nelle applicazioni in cui vi è un elevato requisito di elaborazione locale, AI/ML e comunicazione wireless.
I dispositivi Ensemble e Crescendo sono ora in fase di campionamento per guidare i clienti. Sono disponibili software, strumenti di sviluppo e kit. La società rilascerà dati sulle prestazioni e sull'efficienza quando la qualificazione della produzione sarà completata nel primo trimestre del 2022.