X1000 – многофункциональный процессор для Интернета Вещей

Каким должен быть процессор для Интернета Вещей? Ответ на этот вопрос не так уж очевиден. Кто-то скажет, что малопотребляющим. Для кого-то ключевым качеством станет высокая производительность. В ряде случаев важным будет универсальность и гибкость. Компания Ingenic Semiconductor предлагает универсальный вариант – процессор X1000. Его максимальная частота достигает 1 ГГц, а удельное потребление ядра составляет всего 0,09 мВт/ МГц.

X1000 – один из первых специализированных процессоров для IoT

Рис.1. X1000 – один из первых специализированных процессоров для IoT

Вопрос о том, каким должен быть процессор для IoT (Internet of Things) до сих пор остается открытым. Для создания систем облачных вычислений необходима высокая производительность. Если речь идет о коммерческих системах, то следует сосредоточить внимание на оптимизации стоимости. Если требуется универсальный процессор для целого спектра приложений, то важно, чтобы он обладал богатой периферией.

В последнее время появляется все больше процессоров, отвечающих если не всем перечисленным требованиям, то, как минимум, очень близких к этому. Одним из них стал новый X1000 от китайской компании Ingenic Semiconductor.

X1000 – процессор, работающий на частоте до 1 ГГц, обладающий богатейшей периферией и низким потреблением (рис. 2). Это один из первых процессоров, который целенаправленно разрабатывался для IoT приложений.

Структура X1000 от Ingenic Semiconductor

Рис. 2. Структура X1000 от Ingenic Semiconductor

Ключевые особенности нового X1000:

  • высокая производительность за счет ядра MIPS32 RISC XBurst с рабочей частотой до 1 ГГц;
  • низкое потребление и возможность работы от батарейного питания;
  • богатейший выбор специализированной мультимедийной периферии;
  • широкий перечень стандартной периферии;
  • интегрированные модули шифрования AES и RSA.

Процессорное ядро. X1000 построен на базе ядра MIPS32 RISC, созданного по фирменной технологии XBurst.

Технология XBurst используется для создания трех типов процессоров с различными топологическими нормами и быстродействием: 65-нм 1 ГГц процессоры с потреблением 0,09 мВт/ МГц; 40-нм 1,2 ГГц процессоры с потреблением 0,07 мВт/ МГц; 40-нм 0,5 ГГц процессоры с потреблением 0,05 мВт/ МГц.

Для X1000 используется ядро с максимальной частотой 1 ГГц, выполненное по топологии 65-нм. В нем применяется 9-ступенчатый конвейер и два уровня кэш: 16 кБайт L1 кэш команд, 16 кБайт L1 кэш данных, 128 кБайт L2 общая кэш.

Удельная потребляемая мощность ядра в активном режиме составляет всего лишь 0,09 мВт/ МГц. А в спящем режиме и вовсе 0,02 мВт! При этом такая экономичность не сказывается на производительности. Так, например, на синтетических тестах (Dhrystone 2.0) процессор демонстрирует солидные 2,0 DMIPS/ МГц, а это дает 2000 DMIPS при максимальной частоте!

Интегрированная периферия. Важное достоинство X1000 – богатая мультимедийная периферия: аудио кодек с интегрированными ЦАП и АЦП, JPEG-энкодер, контроллер микрофонов, блок распознавания речи Voice Trigger Engine.

Если интегрированных блоков не достаточно, то функционал X1000 может быть расширен с помощью внешних микросхем. Для их подключения используется широкий выбор доступных стандартных интерфейсов: USB 2.0 OTG, Ethernet 10/100, I2S, Display SLCD, PCM, Camera DVP, UART SDIO, SMB, SPI.

Память. X1000 предназначен для работы под управлением операционной системы Linux, которая предъявляет значительные требования к объему памяти. Кроме того, процессор разрабатывался для создания мультимедийных устройств, а это так же требовательные к памяти приложения.

Сам кристалл X1000 содержит 32 МБайт LPDDR. Кроме того, пользователю предоставлены значительные возможности по использованию внешней памяти:

  • 16-битной памяти DDR2, DDR3 и LPDDR объемом до 512 Мбайт;
  • Quad-SPI NOR/NAND;
  • eMMC, SDHC.

Шифрование. Вопрос защиты данных – один из важнейших для любых сетевых устройств. Так как X1000 разрабатывался с прицелом на IoT, то инженеры Ingenic Semiconductor предусмотрительно снабдили его блоками шифрования: AES и RSA.

Для ускорения разработки IoT приложений компания Ingenic Semiconductor предлагает использовать процессорные модули Halley2.

Halley2 IoT Module – компактный модуль 26x37x3 мм, построенный на базе процессора X1000 (рис. 3). Кроме X1000 на плате размещены различные микросхемы: память 16MB SPINOR, Wi-Fi приемопередатчик, Bluetooth приемопередатчик, DC/DC-преобразователь, линейный стабилизатор и кварцевые генераторы.

Для подключения Halley2 используется 94-контактный разъем.

Стоит отметить, что Halley2 перенял от X1000 не только производительность, но и низкий уровень потребления: в режиме сна 2 мВт, среднее потребление 200 мВт, пиковое потребление 700 мВт.

Внешний вид модуля Halley2

Рис. 3. Внешний вид модуля Halley2

Halley2 предназначен для использования в составе конечных устройств. Если же ставится цель ознакомления со всеми возможностями X1000, то лучшим выбором станет отладочная плата Phoenix board.

Phoenix board – законченный отладочный набор, позволяющий максимально быстро изучить X1000 и начать с ним работу. Кроме процессора на плате размещено огромное количество дополнительных микросхем, разъемов, элементов питания (рис. 4). Стоит отметить, что разработчики могут использовать этот набор в качестве готового модуля в своих устройствах, так как размер платывсего 105x95 мм.

Внешний вид и назначение компонентов Phoenix board

Рис. 4. Внешний вид и назначение компонентов Phoenix board

Процессор X1000 имеет все необходимое для создания устройств самого различного назначения:

  • приложения IoT;
  • системы распознавания речи;
  • беспроводные системы передачи речи;
  • домашняя автоматизация;
  • системы беспроводного дистанционного управления;
  • умные игрушки и т.д.

Характеристики процессора X1000:

  • Рабочая частота: 1 ГГц;
  • Кэш: 16 кБайт L1 кэш команд, 16 кБайт L1 кэш данных, 128 кБайт L2;
  • Встроенная память: 32 МБайт LPDDR;
  • Внешняя память: поддержка 16-битной LPDDR, DDR2, DDR3;
  • Поддержка дисплея: 8/ 9/ 16-битный параллельный интерфейс SLCD;
  • Поддержка камеры: 8-битный параллельный интерфейс до 2 Мпикс, интегрированный JPEG-энкодер с разрешением 1280x720@30fps;
  • Поддержка аудио: интегрированный аудиокодек с ЦАП и АЦП, поддержка I2S/ SPDIF, поддержка PCM;
  • Интерфейсы: I2Cx3, SPIx1, USB 2.0HS OTG x1, MMC/ SD/ SDIO x2, Full-duplex UART x3, Serial flash x1, Smart card x1, I2S x1, PCM x1, Ethernet MAC x1;
  • Защита: RSA (2048 бит) и AES (256-бит);
  • Корпус: 13x13x1,2 мм, BGA-190.

Характеристики модуля Halley2 IoT Module:

  • Процессор: X1000,1.0 ГГц, 32 МБайт LPDDR;
  • Подключение: 94-контактный разъем;
  • Память: 16 MB SPI NOR FLASH;
  • Wi-Fi: Broadcom 43438 (2.4 GHz IEEE 802.11b/g/n);
  • Bluetooth: Broadcom 43438 Bluetooth 4.1 (Bluetooth Low Energy), Bluetooth 3.0, Bluetooth 2.1 + EDR;
  • Система питания: DC/DC EA3036 (3,3 / 1,8 / 1,2 В), линейный стабилизатор SGM2036-2.5 (2,5 В);
  • Резонаторы: 24 МГц, 32.768 кГц; 26 МГц (Wi-Fi/BT);
  • Питание: 5 В;
  • Габариты: 26x37x3 мм.

Характеристики оценочной платы Phoenix Board:

  • Операционная система: Linux 3.0;
  • Процессор: X1000,1.0 ГГц, 32 МБайт LPDDR;
  • Память: 16 МБайт SPI NOR FLASH, Quad-SPI;
  • Карты памяти: T-Flash Card;
  • Аудио: аудиоусилитель LM4871, два цифровых микрофона, аналоговый микрофон;
  • Беспроводные интерфейсы: Wi-Fi, Blue Tooth;
  • Интерфейсы: USB OTG, Ethernet 10/100;
  • Питание: 5 В или Li-ion аккумулятор 3,7…4,2 В;
  • Возможные расширения: дисплей, камера, Zigbee;
  • Габариты: 105x95 мм.

О компании

Ingenic Semiconductor Co., Ltd – китайский производитель и разработчик процессоров, систем на кристалле (SoC), процессорных модулей и готовых решений. Компания была основана в 2005 году.

Продукты и модули от Ingenic Semiconductor используются в самых различных приложениях: медицина, коммерческая и портативная электроника, IoT.

Ingenic Semiconductor так же разрабатывает законченные устройства: умные часы, умные очки и планшеты.

Производитель: Ingenic Semiconductor Co.,Ltd
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
X1000
Ingenic Semiconductor Co.,Ltd
Арт.: 2082959 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Характеристики процессора X1000: • Рабочая частота: 1 ГГц; • Кэш: 16 кБайт L1 кэш команд, 16 кБайт L1 кэш данных, 128 кБайт L2. • Встроенная память: 32 МБайт LPDDR; • Внешняя память: поддержка 16-битной LPDDR, DDR2, DDR3; • Поддержка дисплея: 8 / 9 / 16-битный параллельный интерфейс SLCD; • Поддержка камеры: 8-битный параллельный интерфейс до 2 Мпикс, интегрированный JPEG-энкодер с разрешением 1280x720@30fps; • Поддержка аудио: интегрированный аудиокодек с ЦАП и АЦП, поддержка I2S/ SPDIF, поддержка PCM; • Интерфейсы: I2Cx3, SPIx1, USB 2.0HS OTG x1, MMC/SD/SDIO x2, Full-duplex UART x3, Serial flash x1, Smart card x1, I2S x1, PCM x1, Ethernet MAC x1; • Защита: RSA(2048 бит) и AES(256-бит); • Корпус: 13 x 13 x 1,2 мм, BGA-190
X1000 от 200,13
-
Поиск
предложений
Halley2 IoT Module
Ingenic Semiconductor Co.,Ltd
Арт.: 2082960 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Характеристики модуля Halley2 IoT Module: • Процессор: X1000,1.0 ГГц, 32 МБайт LPDDR; • Подключение: 94-контактный разъем; • Память: 16MB SPI NOR FLASH; • Wi-Fi: Broadcom 43438 (2.4GHz IEEE 802.11b/g/n); • Bluetooth: Broadcom 43438 Bluetooth 4.1 (Bluetooth Low Energy), Bluetooth 3.0, Bluetooth 2.1 + EDR; • Система питания: DC/DC EA3036 (3,3 / 1,8 / 1,2 В), линейный стабилизатор SGM2036-2.5 (2,5 В); • Резонаторы: 24 МГц, 32,.768 кГц;…
Halley2 IoT Module от 1000,66
-
Поиск
предложений
Phoenix Board
Ingenic Semiconductor Co.,Ltd
Арт.: 2082961 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Характеристики оценочной платы Phoenix Board:Операционная система: Linux 3.0; Процессор: X1000,1.0 ГГц, 32 МБайт LPDDR; Память: 16 МБайт SPI NOR FLASH...
Phoenix Board от 6671,07
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()