MAX78002人工智能微控制器特性亮點(diǎn)概述

本期 Digi-Key Daily 向大家推薦一款產(chǎn)品——MAX78002 人工智能 (AI) 微控制器 (MCU)。

Analog Devices的 MAX78002 是一種 AI MCU，可讓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠以超低功耗執(zhí)行，位于物聯(lián)網(wǎng)的邊緣。該器件結(jié)合了最節(jié)能的 AI 處理與 Analog Devices 久經(jīng)考驗(yàn)的超低功耗 MCU?；?a target="_blank">硬件的 CNN 加速器讓電池供電應(yīng)用能夠執(zhí)行 AI 推理，同時(shí)僅消耗毫焦級(jí)能量。

MAX78002 是一款先進(jìn)的片上系統(tǒng)，配備帶 FPU CPU 的 Arm Cortex-M4，具有超低功耗深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加速器來實(shí)現(xiàn)高效系統(tǒng)控制。CNN 引擎具有 2 MB 的權(quán)重存儲(chǔ)，可以支持 1 位、2 位、4 位和 8 位權(quán)重（最多支持 1600 萬個(gè)權(quán)重的網(wǎng)絡(luò)）。CNN 權(quán)重存儲(chǔ)器基于 SRAM，因此可以實(shí)時(shí)進(jìn)行 AI 網(wǎng)絡(luò)更新。CNN 引擎還有1.3 MB 的數(shù)據(jù)內(nèi)存。CNN 架構(gòu)具有高度的靈活性，允許使用 PyTorch和 TensorFlow等常規(guī)工具集對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，然后使用Analog Devices 提供的工具對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換以在 MAX78002 上執(zhí)行。

除了CNN 引擎的存儲(chǔ)器外，MAX78002 還具有用于微控制器內(nèi)核的大型片上系統(tǒng)存儲(chǔ)器，具有 2.5 MB 閃存和最大 384 KB 的 SRAM。支持多種高速和低功耗通信接口，包括 I2S、MIPICSI-2串行攝像頭、平行攝像頭 (PCIF) 和SD 3.0/SDIO 3.0/eMMC 4.51 SD 卡。

該器件采用 144 CSBGA、12 mm x 12 mm、0.8 mm 間距封裝。

MAX78002 評(píng)估套件 (MAX78002EVKIT#) 為利用器件功能構(gòu)建新一代 AI 產(chǎn)品提供了平臺(tái)和工具。

01

產(chǎn)品特性

雙核、低功耗 MCU

具有最高 120 MHz FPU 的 ArmCortex-M4 處理器

2.5 MB 閃存、64KB ROM 和 384 KB SRAM

通過 16 KB 指令緩存優(yōu)化性能

SRAM 的可選糾錯(cuò)碼 (ECC SEC-DED)

最高 60 MHz 的 32 位 RISC-V 協(xié)處理器

最多 60 個(gè)通用 I/O 引腳

MIPI 攝像頭串行接口 2 (MIPI CSI-2) 控制器 V2.1 – 支持兩個(gè)數(shù)據(jù)通道

12 位平行攝像頭接口

面向數(shù)字音頻接口的 I2S 控制器

安全數(shù)字接口支持 SD 3.0/SDIO 3.0/eMMC 4.51

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN) 加速器

針對(duì)深度 CNN 進(jìn)行了高度優(yōu)化

2 百萬 8 位權(quán)重容量，具有 1、2、4 和 8 位權(quán)重

1.3 MB CNN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

可編程輸入圖像尺寸最大 2048 像素 x2048 像素

可編程網(wǎng)絡(luò)深度最大 128 層

可編程每層網(wǎng)絡(luò)通道寬度最多 1024 個(gè)通道

一維和二維卷積處理

能夠以 30 fps 處理 VGA 圖像

電源管理，可延長(zhǎng)電池壽命

集成單電感多輸出 (SIMO) 開關(guān)模式電源(SMPS)

2.85 V 至3.6 V 電源電壓范圍

支持可選的外部輔助 CNN 電源

動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)可最大限度減少活動(dòng)內(nèi)核功耗

在 3.3 V 從緩存循環(huán)執(zhí)行時(shí)耗電 23.9μA/MHz（僅限 CM4）

在啟用實(shí)時(shí)時(shí)鐘 (RTC) 的低功耗模式下可選擇 SRAM 保持

安全性與完整性

提供安全啟動(dòng)

AES 128/192/256 硬件加速引擎

真隨機(jī)數(shù)生成器 (TRNG) 種子生成器

02

適用范圍

工廠機(jī)器人和無人機(jī)導(dǎo)航

工業(yè)傳感器和過程控制

在線質(zhì)量保證視覺系統(tǒng)

智能安全攝像頭

便攜式醫(yī)療診斷設(shè)備