BLE/Matter MCU med nevralprosessor

Alilf Semiconducter er en av de ferskeste – etablert i 2019 – mikrokontrollerleverandørene på markedet, men er bemannet av en rekke ringrever innen halvlederbransjen. Ikke minst sjefen sjøl, Reza Kazerounian. Han har hatt en rekke lederroller innenfor selskap som STMicroelectronics, Atmel, Freescale og Allegro, og er en av gründerne bak Alif.

For to år siden lanserte de sin første produktserie med mikrokontrollere, Ensemble.

– Vi mente det var et hull i markedet for spesielle anvendelser, ikke minst der det trengs intalligens i nettverkskanten. Derfor skapte vi en ny klasse innvevde kontrollere, eller fusjonsprosessorer, som muliggjør sømløs integrering av teknologi for hverdagen, gjennom innovative laveffektsteknikker, enestående funksjonell integrasjon, akselerert AI og ML kantbehandling, høy sikkerhet, allestedsnærværende trådløs tilkobling, og mangfold med hensyn til operativsystem, sier Kazerounian til Elektronikk.

Kazerounian liker å understreke at selskapet ikke er en «ett-produkts startup». – Allerede fra begynnelsen introduserte vi en hel familie med produkter (Ensemble, red. anm.) med forskjellig ytelse og egenskaper, alle med best ytelse i sin klasse, og med funksjoner for maskinlæring i kanten, understreker han.

Tett integrert

Under Embedded World lanserte Alif den nye Balletto-familien, ifølge selskapet verdens første Bluetooth Low Energy ( BLE) trådløse mikrokontroller med maskinvareoptimalisering for AI/ML-oppgaver.

Balletto MCUene leveres i en ultraliten WLCSP-pakke, og gir produsenter muligheten til å implementere sofistikerte AI/ML-funksjoner som talegjenkjenning, adaptiv støykansellering, vokalmålretting og stråleforming i ekte trådløs stereo (TWS) ørepropper og sensorfusjon i livsstilsarmbånd og andre typer enheter med begrenset plass.

Balletto-familien tilbyr spesielt sterk ytelse i lyd- og sensorfunksjoner takket være dens DSP- og AI/ML-funksjoner og stort integrert minne. Komponentenes Arm Cortex-M55-kjerne, som oppnår en EEMBC CoreMark-score på 704 ved 160MHz, inkluderer Arm Helium M-profil vektorutvidelse (MVE), som skal gi en 500 % forbedring i DSP-ytelse.

NPU

Ved siden av Cortex-M55 CPU inkluderer Balletto en Arm Ethos-U55 nevralprosesseringsenhet (NPU), som kan utføre opptil 46 GOPS og støttes av et stort 2 MB tett tilkoblet minne (TCM), og som utvider lydfunksjonene med maskinvareakselerasjon av AI/ML-modeller. Neural nettverksbehandlingsytelse hevdes å være opptil 15 ganger bedre enn en Cortex-M4-prosessor kan oppnå. Dette gir gode resultater i lydkodings-/dekodingsfunksjoner, inkludert for LC3-kodeken med høy bithastighet og lav latens som underbygger BLE Auracast lydteknologi for kringkasting.

Balletto har Alif Semiconductors aiPM-teknologi, som dynamisk kan drive kun logikken og tilhørende minne som er i bruk til enhver tid, og dermed oppnå lavt effektforbruk for systemet. aiPM-strømstyringsenheten implementerer fire strømmoduser på systemnivå, inkludert en stoppmodus som trekker kun 700nA.

Matter-støtte

Med egen separat prosessor og minne, støtter Ballettos radio samtidige Bluetooth LE 5.3 og Thread-operasjoner via en enkelt antenne på brikken, noe som gjør den egnet for bruk i hjemmeautomatiseringsnettverk og systemer som støtter Matter-protokollen. I tillegg hjelper god mottaksfølsomhet på -101dBm og avanserte algoritmer med å unngå interferens fra andre enheter, og sameksistens med de andre protokollene som deler 2,4GHz-frekvensbåndet.

Med sine mange grensesnitt og prosesseringsmuligheter er Balletto-serien ifølge Kazerounian rustet for mange anvendelser:

· Digitale grensesnitt som I3C, USB-HS (480Mbps), og doble CAN-FD kanaler

· Analog Front End med høypresisjons ADCer, inkludert en 24-bit Sigma-Delta, DAC

· Opp til 2MB høyhastighets MRAM og 2MB med zero-wait state SRAM

· Oktal SPI grensesnitt

· Opp til 77 GPIOs inkludert I/Os for audio input/output

· Kameragrensesnitt

· MIPI skjermgrensesnitt

· 2D GPU

· Sensorhub-funksjonalitet

– En av våre store fordeler er at vi har moderne produkter som er utviklet helt fra bunnen, mens mange av de eksisterende aktørene har en rekke «gamle» produkter som de må ta hensyn til, sier Kazerounian avslutningsvis.