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Si bien los primeros microcontroladores (MCU) estaban destinados al control y monitoreo de sistemas, los MCU modernos se encargan cada vez más de tareas informáticas. Con la creciente tendencia de que los dispositivos conectados integren el aprendizaje automático (ML) en el borde, las MCU actuales deben equilibrar la potencia informática y la eficiencia energética con un tamaño pequeño y un bajo costo.
Infineon pretende lograr este equilibrio con su familia de MCU PSOC Edge E8, optimizada para realizar aprendizaje automático en el borde.
La familia PSOC Edge E8.
PSOC Edge E8 combina alto rendimiento y bajo consumo de energía
La familia PSOC Edge incluye las series de MCU E81, E83 y E84, cada una adaptada a diferentes requisitos de rendimiento y configuraciones de memoria para aplicaciones industriales y de consumo. Este portafolio se caracteriza por sus capacidades de alto rendimiento junto con una baja eficiencia energética, fundamental para las capacidades de IA siempre activas y receptivas que requieren los dispositivos IoT modernos.
La familia PSOC Edge puede servir al dominio de alta potencia para tareas intensivas de ML y a un dominio de baja potencia para funciones de ML siempre activas. Esto se complementa con una amplia compatibilidad con periféricos, memoria en chip, sólidas funciones de seguridad y diversas opciones de conectividad que incluyen USB, CAN, Ethernet, Wi-Fi 6 y Bluetooth Low Energy (BLE).
Comparación de especificaciones de las series PSOC E81, E83 y E84.
Las aplicaciones objetivo de la serie PSOC Edge E8x van desde interfaces hombre-máquina (HMI) en electrodomésticos y dispositivos industriales hasta sistemas domésticos inteligentes, robótica y dispositivos portátiles. Infineon diseñó las MCU para permitir un nuevo nivel de interacción entre usuarios y dispositivos, con reconocimiento de voz/audio para activación y control. El E83 y el E84 también admiten interacción basada en la visión.
La serie se basa en la plataforma de software ModusToolbox de Infineon y la solución de inteligencia artificial Imagimob Studio. Estas herramientas pueden ayudar a agilizar el proceso de diseño y permitir a los desarrolladores implementar rápidamente modelos de aprendizaje automático en el borde, una ventaja clave para reducir el tiempo de comercialización de nuevos productos.
Una mirada más cercana al E81, E83 y E84
Centrándose en el procesamiento avanzado de señales digitales (DSP) y la informática ML de nivel básico, la serie E81 integra un Cortex-M55 de 400 MHz y un DSP de helio junto con el acelerador NNLite Neural Network (NN) de Infineon. Esta configuración es adecuada para abordar tareas como la detección de anomalías y eventos acústicos, que son cada vez más comunes en los dispositivos de borde.
La serie E81 también ofrece hasta 4 MB de SRAM para el sistema en chip (SoC) con un dominio adicional de bajo consumo de hasta 1 MB, lo que admite una administración de energía eficiente para aplicaciones siempre activas. Los periféricos de esta serie incluyen un ADC de 12 bits y 50,2 Msps, dos DAC de 12 bits, cuatro amplificadores integrados y cuatro comparadores.
Diagrama de bloques del sistema de MCU E84.
Las series E83 y E84 aumentan significativamente el rendimiento de ML al integrar la micro-NPU Arm Ethos-U55, que proporciona una mejora de 480 veces con respecto a los sistemas existentes basados en Cortex-M. Esto permite múltiples funciones HMI, incluidas interacciones avanzadas del usuario basadas en voz y visión. La serie E84 proporciona soporte de gráficos de bajo consumo para pantallas de mayor resolución. El E84 también cuenta con una unidad de procesamiento de gráficos 2.5D de bajo consumo que admite resoluciones de hasta 1024 x 768. Esto le permite representar imágenes y texto para interfaces visuales de alta calidad.
Mejorando la computación de borde
La familia PSOC Edge E8 puede ayudar a los desarrolladores a equilibrar las compensaciones asociadas con la informática de punta moderna al admitir dominios únicos de alto rendimiento y bajo consumo y aprovechar la extensión Helium DSP. Actualmente, la familia PSOC Edge E8 solo está disponible para clientes de acceso anticipado.
Todas las imágenes utilizadas son cortesía de Infineon.
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