当代天下正逐渐采取更自然的人机界面（HMI）。我们不仅可以与智能音箱交谈，还可以在纸张般的电子阅读器上阅读。电子产品已成为我们的数字伙伴，而不再是被电源插座限定的系统。
实现这场变革，须要多核处理器来处理语音命令、音频播放、图形显示以及系统掌握等各种任务。电源管理和信息安全方面的创新使这些芯片能够始终保持事情，按需供应交互，同时大幅度降落能耗。
i.MX 8ULP处理器的创新灵巧电源架构
恩智浦利用i.MX 8ULP运用场置器实现这些创新。该芯片通过将功能分配到不同的电源岛上，实现风雅的电源管理。每个岛可以按需降落运行速率和电压，完备关闭或完备打开，从而节省电力。处理器中最耗电的部分是CPU。为了让系统在休眠时节省电力，同时担保系统的相应性，i.MX 8ULP处理器创始了一种机制，能将外围功能的掌握从高性能的运用CPU转给低功耗的掌握CPU。
主要的是，i.MX 8ULP处理器能够随时智能地决定芯片的哪些部分处于休眠状态，哪些部分处于完备唤醒或半唤醒的状态。恩智浦通过供应软件来掌握电源管理，为开拓职员供应多种电源管理程序，以便按需调度。他们还可以自己创建、编写软件来监测系统状态，调度每个“岛”的频率和电压。
i.MX 8ULP处理器的嵌入式安全
要保障智能设备和连接运用的安全，必须依赖具备内置安全性的硬件。i.MX 8ULP处理器内置恩智浦EdgeLock®安全区域，EdgeLock®安全区域是一个专注于信息安全的单元，与SoC的其他部分物理隔离，拥有独立的CPU、ROM和RAM。EdgeLock®安全区域为安全关键的功能供应了可信实行环境，包括i.MX 8ULP处理器的完全性保护、用户数据的保密性和安全连接。特殊是，EdgeLock®安全区域是知足NIST 8425标准和得到即将推出的U.S. Cyber Trust Mark（针对连接的消费者产品）或支持IEC62443标准（针对工业掌握和自动化系统）的紧张路子。EdgeLock®安全区域电池供电的安全模块还能实现防修改和零化等功能，以应对安全违规事宜，从而支持包括发卖终端等多种运用处景。
此外，i.MX 8ULP处理器还为OEM供应了符合区域哀求的加密配置，可直策应用。结合恩智浦EdgeLock®2GO密钥管理做事，制造商还可以在不可信的工厂、现场或无线安全地为基于i.MX 8ULP处理器的产品供应凭据。这样就在嵌入式EdgeLock®安全区域和EdgeLock®2GO云平台间建立了端到真个安全连接。i.MX 8ULP处理器也是恩智浦EdgeLock®保障操持的一部分，并已通过PSA和SESIP信息安全二级认证，加速了安全标准和法规合规验证。
理解恩智浦工业和智能家居PMIC系列产品。PCA9460系列专为支持i.MX 8ULP系列处理器而设计。
i.MX 8ULP处理器一览
对付相应语音命令的系统，i.MX 8ULP处理器集成了Cadence Tensilica Fusion DSP，以及数字麦克风输入和I2S端口。超低功耗Fusion DSP与高能效Arm®Cortex®-M33F CPU一起在i.MX 8ULP处理器的实时域中运行，如框图所示。大容量片上存储器使DSP和CPU无需启动外部芯片即可事情。这些内核处于激活状态时，芯片的别的部分也可以关闭电源。例如，它们可以监听唤醒词，只有在听到唤醒词后才激活芯片的别的部分。
i.MX 8ULP运用场置器的框图
除了在芯片的别的部分休眠时运行外，实时域（顾名思义）还卖力处理韶光关键的任务。为了实现这一点，它还包括定时器和一组丰富的低速 I/O，用于掌握系统的其他部分。
i.MX 8ULP处理器的运用域则运行紧张的软件。运用域的核心是最多两个64位的Arm®Cortex®-A35 CPU。这些高能效的内核运行Linux或Android等适应性强的操作系统，可以驱动从手机到中心掌握器等各种设备。为了合营CPU，运用域还包含快速的I/O掌握器。SDIO接口可以连接到恩智浦IW416双频三路办理方案等外设。这供应了2.4GHz和5GHz的Wi-Fi、蓝牙和Thread无线通讯，使其非常适宜连接到从Matter智能家居网络到企业局域网等各种系统。
flex域卖力多媒体和图形功能，包括功能完好的GPU和Cadence Tensilica HiFi4 DSP。虽然GPU常日与功耗较高的PC、智好手机和游戏机有关，但恩智浦在i.MX 8ULP芯片中内置了节能的GPU。该GPU表示了i.MX 8ULP处理器的电源管理理念，可以按需启动3D电路，其他时候只利用2D引擎，以节省电力，同时保持屏幕更新。
纵然对付微型智能音箱，HiFi4 DSP也能供应震荡的低音和清脆的高音，运行空间音频算法，使小型设备能够供应沉浸式音频体验。HiFi4的浸染不仅限于播放，还可以在捕获音频时处理从麦克风阵列录制的声音，从背景噪音等分离出语音。开拓职员还可以利用HiFi4实现AI功能，连续Fusion DSP的事情，运行神经网络来识别语音。
除了这些处理单元，flex域还包括音频、摄像头和显示接口。对付须要实现电子墨水显示效果的系统，i.MX 8ULP处理器集成了电泳显示掌握器（EPDC），用于驱动电子墨水屏 （E Ink）面板。对付须要彩色、交互式屏幕的系统，可以利用处理器的其他接口。
i.MX 8ULP适用于家庭和工业系统
i.MX 8ULP处理用具有前辈的电源管理和安全特性，能够作为各种系统类型的核心和智能枢纽。想象一下，利用电池供电的医疗可穿着设备具有语音功能，个中低功耗是非常关键的。利用小型电池时，这些设计可以利用8ULP处理器的DSP和音频接口，以及无线芯片和E Ink掌握器的接口。物流标签或智能货架标签等运用也类似，但不须要音频功能。这些设计还可以关闭DSP和音频接口，以优化功耗。
智能恒温器的运行办法则完备不同。它只依赖i.MX 8ULP处理器的实时域和GPU的2D模式，不断监测温度，并定期更新LCD面板，显示当前的温度、设置和韶光。每十分钟，运用域会短暂唤醒，将数据发送到基于云的做事，以便电力公司和房东能够监控和管理家庭。房东偶尔会利用流畅的触摸屏界面与它交互；在这些时候，3D GPU和运用CPU会启动。在家中其他地方，永劫光利用电池供电的智能电表不须要运行交互式运用或显示器，但仍会网络能耗数据并定期传输。这样的设计可以利用i.MX 8ULP处理器的低功耗和连接无线芯片的能力。
语音掌握的智能恒温器实现低功耗的持续温度监测
这些系统虽然大略，但用户的相应必须是即时的才能带来更佳体验。它们必须看起来一贯在事情，纵然在节能状态下也是如此。i.MX 8ULP处理器能够将实时域从低频运行切换到全速运行，唤醒运用域并在域之间转移掌握，帮助系统节省电力，不错过任何节拍。半秒钟的反应韶光都可能太慢了。例如，具有语音掌握功能的智好手表一贯处于开启状态，监听能够激活它们的分外词语。i.MX 8ULP处理器实时域中的Fusion DSP可以处理这个监听功能，而芯片的别的部分则处于休眠状态。HiFi4 DSP只在音乐播放时激活，处理音乐，使得小型音箱也能让厨房听起来像音乐厅。
现在就开始利用i.MX 8ULP
i.MX 8ULP处理器提升了开拓职员的打算和多媒体能力，能耗不受影响。恩智浦在i.MX 8ULP处理器上供应更多功能，提高运用性能，增加DSP来处理音频和实行AI功能，供应软件定义的电源管理，并将安全性提升到了新的水平。
i.MX 8ULP处理器现已上市。如需理解更多产品信息，请访问恩智浦网站的i.MX 8ULP处理器页面。
作者：
Gayathri Easwaran 恩智浦半导体SCE产品市场总监
Gayathri Easwaran是恩智浦半导体SCE产品市场总监，事情地点在美国德克萨斯州奥斯汀。她拥有圣路易斯华盛顿大学的电气工程硕士学位，同时也是ACT!ON（恩智浦亚洲文化团队）的卖力人。她热衷于探求差异化的办理方案，为客户供应支持。在空闲韶光，她喜好制作各种主题的播客。
