Synaptics presenta los Astra SR200, unos microcontroladores xMCU para ejecutar IA multimodal

Para ayudar con la inteligencia artificial ejecutándose directamente en el propio dispositivo, Synaptics ha anunciado los nuevos procesadores Astra SR200. Estos incorporan el nuevo xMCU, un microcontrolador capaz de ejecutar IA multimodal. Estos xMCU eliminan el cuello de botella de los MCU tradicionales al combinar procesamiento y aceleración nativos para IA con la DRAM personalizada de alto ancho de banda y escalable para ejecutar modelos de mayor tamaño.

Synaptics Astra SR200: tres procesadores para IA en el borde

Los Astra SR200 de Synaptics están diseñados para la próxima generación de dispositivos portátiles para IA, cámaras conectadas o sistemas de visión y voz industriales entre otros. Incorporan el motor de Synaptics para IA Torq, unificado con la NPU Coral de Google, y en combinación con procesadores Arm Cortex-M85 y Cortex-M52.

Vienen en tres versiones para ofrecer a los fabricantes y desarrolladores una base de hardware y un sistema de desarrollo común. El SR210 está diseñado para la voz y permanecer siempre activo, y ofrece hasta 200 GOPS (Giga Operations Per Second). El SR230 es capaz de añadir visión, pantalla y audio con una capacidad de 300 GOPS. El SR250 ejecuta 400 GOPS para aplicaciones exigentes en el borde y visión con aplicaciones más complejas.

Memoria de alto ancho de banda y procesamiento eficiente

El secreto de estas xMCU está en la memoria con una arquitectura escalonada que combina hasta 8 MB de SRAM con DRAM personalizada de alto ancho de banda y hasta 256 MB. Esto reduce el consumo de energía para permanecer siempre activos con un consumo de solo una tercera parte de la energía que consume la DRAM típica.

El motor de IA de Synaptics, Torq, que integra la NPU Coral de Google ofrece ejecución de baja latencia y alta eficiencia para cargas más pesadas. El compilador de código abierto ofrece un modelo estándar en lugar de herramientas propietarias. Su núcleo de alto rendimiento es capaz de operar a 800 MHz para gestionar las diferentes cargas de trabajo, y además añade un núcleo de alta eficiencia para operaciones de bajo consumo. También integra un DSP Cadence Tensilica HiFi 5 para el procesamiento dedicado del audio.

Seguridad y conectividad para aplicaciones industriales

No puede faltar la seguridad avanzada, con un motor dedicado para aislamiento de hardware, aceleración criptográfica, detección de manipulaciones y arranque seguro. Una implementación que cumple con la certificación PSA Nivel 3 y CC EAL4+ que previene los ataques de hardware y software.

La conectividad tampoco será un problema, con interfaz de almacenamiento SPI, SDIO y eMMC, UART, etc. También se añade conexión Ethernet de 1 Gbps con soporte para IEEE 1588 TSN y dos interfaces CAN-FD para controlar en tiempo real las aplicaciones más exigentes. Es compatible con el sistema en tiempo real Zephyr y el compilador NPU Torq Open Source.

Estas son las especificaciones completas.

Cómputo e inteligencia artificial

• Arm Cortex-M85 a 800 MHz y Cortex-M52 a 200 MHz, con extensiones SIMD Arm Helium para cargas de trabajo de procesamiento digital de señales (DSP) y aprendizaje automático (ML).
• Motor de inteligencia artificial Torq AI con NPU Coral, compatible con los formatos de datos INT8, INT16 y BFLOAT16.
• DSP Cadence Tensilica HiFi 5 a 400 MHz.

Memoria y almacenamiento

• Hasta 8 MB de SRAM compartida.
• Cientos de MB de DRAM personalizada con acceso seguro.
• Más de 700 KB de memoria local combinada entre los procesadores y el DSP.
• Interfaz Octal SPI para dispositivos NOR y PSRAM externos, con ejecución en el propio dispositivo (XIP).
• Interfaces eMMC 5.1 y SD 3.0.

Visión e imagen

• Dos interfaces MIPI CSI-2, cada una con dos líneas y hasta 2,5 Gbit/s por línea.
• Dos procesadores de señal de imagen (ISP): uno para visión con IA y otro para visión humana.
• Codificación H.264 y JPEG.

Gráficos y pantalla

• GPU 2.5D con canalización de pantalla integrada.
• Dos interfaces MIPI-DSI, cada una con dos líneas de datos de 2,5 Gbit/s por línea.
• Compatible con una pantalla de 1920 × 1080 a 60 Hz o con dos pantallas de 1920 × 1080 a 30 Hz.
• Decodificación por hardware de H.264 y JPEG.

Audio

• Dos interfaces I2S/TDM y tres interfaces PDM, compatibles con hasta seis micrófonos digitales.
• Compatibilidad con un dominio siempre activo.
• Detección de actividad de voz por hardware dedicada y pin de silenciamiento.

Conectividad y entradas/salidas

• Seis interfaces UART.
• Seis interfaces I2C y dos controladores I3C.
• Seis interfaces SPI y dos interfaces QSPI.
• Dos controladores SDIO 3.0.
• Más de 140 GPIO.
• Motor de entradas/salidas basado en RISC-V para periféricos personalizados.
• USB 2.0 de doble función.
• Dos controladores CAN-FD 2.0A/B.
• Una interfaz MAC Gigabit Ethernet con RMII y RGMII con TSN, compatible con IEEE 802.3az.

Seguridad

• Arquitectura con certificaciones PSA Nivel 3 y CC EAL4.
• Depuración segura.
• Aceleración criptográfica.

Gestión de energía

• PMIC integrado de señal mixta y escalado dinámico de voltaje y frecuencia (DVFS).
• Dominios de alimentación independientes para alto rendimiento, bajo consumo, consumo ultrabajo y funcionamiento siempre activo.

Ventajas

• Permite ejecutar aplicaciones multimodales de pila completa mediante DRAM personalizada integrada y una NPU compatible con modelos Transformer.
• Reduce la complejidad del diseño y el coste del sistema con una solución MCU de un solo chip para audio, pantalla y visión con IA.
• Facilita el desarrollo de experiencias de IA siempre activas y alimentadas por batería, gracias a la eficiencia del proceso de fabricación de consumo ultrabajo y a sus dominios de alimentación escalonados.
• Permite procesar cargas de trabajo industriales y de robótica mediante interfaces serie, Gigabit Ethernet y CAN.
• Amplía la libertad de los desarrolladores con el sistema operativo en tiempo real Zephyr de código abierto y el compilador de IA en el borde Torq.

Fin del Artículo. ¡Cuéntanos algo en los Comentarios!