Les systèmes embarqués et leurs applications se diversifient rapidement, tout comme les processeurs qui les servent. En conséquence, les processeurs embarqués deviennent de plus en plus complexes, offrant aux ingénieurs de plus en plus de choix dont les fonctionnalités se chevauchent souvent. Même si nous sommes toujours ouverts à davantage de choix, l’exploration de diverses possibilités peut prendre beaucoup de temps. Pour réussir dans des environnements dynamiques, les développeurs ont besoin d'une méthode leur permettant d'évaluer rapidement plusieurs choix de puces, depuis les unités de microcontrôleur (MCU) jusqu'aux unités de microprocesseur (MPU), tout en simplifiant le processus de développement de prototypes.
Une façon d'aider les concepteurs consiste à adopter une approche modulaire du traitement matériel. En combinant une carte de développement simplifiée avec une riche bibliothèque de modules d'extension et de logiciels de support, les concepteurs peuvent les adapter selon leurs besoins.
Cet article passe en revue les changements dans les exigences de conception pour les systèmes embarqués et leurs implications pour la sélection du processeur. Expliquez ensuite comment la plate-forme NXP aide les concepteurs à explorer plusieurs catégories de processeurs, allant des MCU basse consommation aux MPU et processeurs d'application de qualité Linux hautement intégrés.
Les frontières de la conception embarquée sont de plus en plus floues
Jusqu'à récemment, la plupart des applications embarquées entraient dans des catégories bien définies. Les entrées/sorties simples et la logique de contrôle appartiennent à la catégorie des MCU 8 bits ; Les MCU 32 bits sont chargés de gérer des tâches complexes en temps réel. Les logiciels d'application qui nécessitent un système d'exploitation (OS) complet ou une interface utilisateur graphique (GUI) appartiennent entièrement au domaine des MPU.
De nos jours, ces frontières sont devenues floues. En raison de l'ajout de fonctionnalités de connectivité complexes dans les applications autonomes précédentes, de nombreuses applications 8 bits traditionnelles ont été poussées vers le domaine 32 bits. La pile logicielle complexe augmente rapidement dans les applications en temps réel, intégrant les exigences des applications MCU et MPU. Dans le même temps, l’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique (ML) sont intégrés dans une gamme d’applications de plus en plus large.
La distinction entre les catégories de processeurs est également devenue floue. Les MCU hautes performances disposent désormais d'accélérateurs graphiques et de capacités AI/ML, qui étaient autrefois brevetées pour les MPU haut de gamme. MPU a ajouté une fonctionnalité en temps réel qui était auparavant exclusive aux MCU. En outre, la demande de graphiques haut de gamme, d’IA et d’autres fonctions complexes a également conduit au lancement de processeurs d’application, dont l’architecture s’inspire de la conception des téléphones mobiles.
Tout cela se produit dans un contexte d’innovation accélérée. Du début du cycle de conception au lancement du produit, la dynamique du marché modifiera considérablement les exigences du projet. Par exemple, les conceptions basées sur des MCU sans tête peuvent être équipées de manière inattendue d'écrans tactiles, nécessitant une mise à niveau vers le MPU. Au contraire, l'équipe marketing produit peut décider à la dernière minute que les produits haut de gamme doivent être équipés de versions d'entrée de gamme, se précipitant ainsi vers la recherche de processeurs moins coûteux.
Ces tendances et changements ont rendu nécessaire un écosystème d’évaluation des processeurs afin que les concepteurs puissent facilement explorer diverses options. Les comités d'évaluation traditionnels ne sont pas en mesure de répondre à cette demande. Ils sont souvent conçus pour présenter toutes les fonctionnalités importantes d'une famille de processeurs, en utilisant souvent des conceptions complexes optimisées pour des plages d'applications étroites. Par conséquent, les efforts investis dans un comité d’évaluation se traduisent rarement par un autre comité d’évaluation.