i.MX RT跨界处理器

　　作为成千上万的智能物联网产品的核心，嵌入式处理器的独特之处在于其对功能和性能的精确定制。单一的嵌入式处理器与千变万化的物联网需求之间存在的差距正在不断增大，需要不同的处理器来为应用提供不同的功耗需求、不同的可扩展性，不同的计算性能、不同的安全性，来应对产品的不同用户体验。
　　为满足这一需求，致远电子凭借数十年来为工业和物联网市场提供MCU和应用处理器的领导经验，研发出了全新的一系列无线核心板，来满足产品设计师自由选择最能为其设计带来创新的方案，而不让硬件的选择限制了其最终设计中可能实现的创新。

　　应用处理器与MCU
　　多年以来，嵌入式处理领域一直根据设计的需求分为两个不同的阵营。要求经济实惠和灵活实用的应用场合会依赖于MCU。超出MCU功能范围的设计会改为使用应用处理器。但是，对于嵌入式设计师而言，在MCU和应用处理器之间实现无缝扩展并非易事。在MCU和应用处理器之间做决定时，嵌入式设计师如今通常会遇到几个痛点，包括：
　　• 需要比MCU更多的功能（更高的性能、更多显示、更多连接选项），但不能增加成本或复杂性
　　• 缺少经验丰富的员工和/或预算资源，难以为基于Linux的应用处理器设计提供支持
　　• 既需要实时系统，也需要应用处理器级别的性能和集成度
　　• 必须为应用处理器的设计降低整体物料成本，同时保持性能水平不变
　　消费者对于提升智能，安全领域产品的用户体验以及功能的需求从未止步，这也推动了MCU和应用处理器的双双发展。但是，对于很多新兴的使用案例，不管是应用处理器还是MCU，都无法完全满足该情形的需求。这一问题的完美示例就是，一位设备设计师想要在其产品设计中添加物联网 （IoT） 功能（例如，数据处理、无线连接、显示支持），同时不能大幅增加单台设备的成本，也不能因为大范围的重新设计而大大延长其上市时间。

　　“跨界”处理器—从性能空白到新解决方案领域
　　我们相信，更智能的互联世界的发展应当由创新推动，不应受限于MCU和应用处理器之间的选择。嵌入式产品设计师应能够自由选择最能为其设计带来创新的处理器，而不是让处理器的选择限制了其最终设计中可能实现的创新。在MCU和应用处理器之间灵活扩展是可行的，但需要采用一类新的跨界嵌入式处理器来打破高端MCU和低端应用处理器之间的技术鸿沟。这些跨界嵌入式处理器主要面向消费者、工业和不断发展的物联网应用，能够为设计提供应用处理器的高性能和功能性，同时兼具MCU的易用性、低功耗、实时运行以及低中断延迟特性。此外，跨界处理器的架构中无需使用嵌入式闪存、外部DDR存储器和电源管理IC，因此降低了系统的总体成本。
　　跨界处理器使用应用处理器架构，提供高集成度、高速外设、更高的安全性以及可提升用户体验的引擎（例如，2D/3D显卡），但仅通过运行实时操作系统（例如RTOS）的低功耗MCU内核为系统提供动力。因此，跨界处理在市场中界定了一块全新的急需领域，能够帮助MCU客户升级到应用处理器级别的性能，同时沿用当前的工具链，而且可能不需要花时间和成本将复杂的Linux（或其他更高级别的操作系统）软件开发纳入其产品设计周期。

　　降低成本—无需片内闪存
　　在理想环境中，当可执行代码和数据被存储在片内SRAM中，并从此存储中执行CPU内核操作时，嵌入式处理器的性能达到最高。即便在片内SRAM中，也只有“紧耦合内存”（TCM） 能够为内核提供单周期访问。对TCM以外任何存储器的访问都会增加所需的CPU时钟周期，从2级缓存到片内闪存再到外部闪存的访问损耗越来越大。因此，只有由高密度片内SRAM配置而成的TCM才能提供理论上最高的性能。
　　但在现实中，集成SRAM的每平方毫米成本非常高昂，对于在更加成熟的工艺技术节点上制造的MCU来说，更是如此。因此，嵌入式闪存成为了MCU的所需组件，作为片内SRAM的补充。MCU中的嵌入式闪存被用于存储可执行程序和重要的用户/系统数据，以便内核快速访问这些内容，而无需从外部存储器获取。
　　但是，我们认为，在满足MCU和应用处理器之间的客户需求时，片上嵌入式闪存的技术限制和相关的成本成为了一个很大的负担。嵌入式闪存价格昂贵且富有挑战性，对于高级工艺技术节点而言尤其如此。嵌入闪存所需的额外处理会大幅提升芯片的成本。摆脱片上闪存的负担不但能够降低成本，还有助于实现更高频率的运行，从而提升处理器性能，进而让产品设计师能够提升性能，提高效率并增加更多功能。
　　由于跨界处理器采用了应用处理器架构，它们能够在高级技术节点（40nm和更高水平）上制造，具有大幅缩小的SRAM位单元，使得集成高密度SRAM比嵌入闪存更加经济高效。在跨界设计架构中，SRAM可以配置为具有“零等待”单周期访问的TCM，从而大幅提升系统性能。凭借这种关键设计特性，跨界处理器的有效性能将远远超出MCU同等产品。