Accelerare la realizzazione di sistemi e-AI con la soluzione HyperRAM & SpiStack di Winbond e i processori RZ/A2M di Renesas

Pubblicato il 7 luglio 2021

La combinazione della soluzione HyperRAM & SpiStack (NOR+NAND) di Winbond Electronics Corporation e dei microprocessori RZ/A2M di Renesas basati su core Arm apre la strada a numerose e interessanti possibilità, soprattutto per i sistemi e-AI (embedded artificial intellicence).

Gli utilizzatori di questi processori possono infatti sfruttare i vantaggi derivati dalla disponibilità sul lungo periodo di varie tipologie di memoria esterna, tra cui DRAM e Flash di tipo NOR e NAND, che sono tra quelle più utilizzate nei sistemi embedded.

I microprocessori della linea RZ/A2M di Renesas sono particolarmente adatti per applicazioni HMI (Human Machine Interface), in particolar modo quelle che prevedono il ricorso a telecamere. Supportano MIPI (Mobile Industry Processor Interface), un’interfaccia standard per telecamere ampiamente utilizzato nei dispositivi mobili e sono equipaggiati con un processore riconfigurabile in modo dinamico (DRP – Dnamically Reconfigurable Processor) che viene utilizzato per l’elaborazione dell’immagine a elevata velocità. I processori RZ/A2M integrano due canali Ethernet e supportano funzioni di protezione avanzate grazie un acceleratore hardware per la crittografia. Grazie a queste caratteristiche, i processori RZ/A2M assicurano una connessione di rete ad alta velocità sicura e protetto che può essere utilizzata per il riconoscimento delle immagini in una varietà di applicazioni, che spaziano dall’elettronica consumer alle apparecchiature industriali.

La HyperRAM di Winbond è interessante per applicazioni embedded AI e di elaborazione dell’immagine utilizzate per espletare compiti di classificazione, che richiedono dispositivi elettronici di dimensioni estremamente ridotte in grado di garantire una capacità di archiviazione e un’ampiezza di banda di dati sufficienti per gestire carichi di lavoro molto onerose in termini computazionali come appunto il riconoscimento delle immagini. SpiStack, dal canto suo, permette ai progettisti di archiviare il codice nel chip NOR e i dati nel chip NAND mediante una soluzione caratterizzata da un fattore di forma il più ridotto possibile.

La HyperRAM può operare a una frequenza di 200 MHz (max.) e garantisce una velocità di trasferimento dati fino a 400 MB/s con alimentazione sia a 1,8 sia a 3,3 V. I consumi sono ridottissimi, sia durante il funzionamento sia nelle modalità di “sleep” ibride. A temperatura ambiente, a esempio, il consumo della HyperRAM da 64 Mb di Winbond in stand-by è di 70 uW (a 1,8 V), che si riduce a soli 35 uW nella modalità “Hybid Sleeep Mode”, sempre con tensione di alimentazione di 1,8 V.

La soluzione SpiStack (NOR+NAND) di Winbond viene realizzata “impilando” un chip NOR e un chip NAND in un unico package: in questo modo è possibile a esempio abbinare 64 Mb di NOR seriale con 1 Gb di QspiNAND, consentendo ai progettisti di archiviare il codice nella NOR e i dati nella NAND.

La soluzione SpiStack prevede solamente 6 pin di segnale, indipendentemente dal numero dei chip che vengono impilati. Il die attivo viene selezionato tramite un semplice comando software di selezione (C2h), utilizzando un numero di identificazione del die assegnato in fabbrica. La velocità di clock può arrivare a 104 MHz, che equivale a 416 MHz per la versione QuadSpi. La soluzione SpiStack (NOR+NAND) supporta il funzionamento simultaneo: uno dei chip può effettuare operazioni di programmazione/cancellazione mentre l’altro può eseguire operazioni di programmazione/cancellazione/lettura allo stesso tempo e viceversa.

Shigeki Kato, Vice President della Enterprise Infrastructure Business Division di Renesas ha commentato: “Al crescere del grado di complessità e di sofisticazione dei sistemi embedded AI, l’utilizzo dei processori RZ/A2M con una memoria esterna permette di supportare l’aumento delle dimensioni dei dati del codice dell’applicazione o dei modelli addestrati. Grazie al fatto che i nostri processori possono operare con la soluzione HyperRAM & SpiStack di Winbond, gli utenti potranno ottenere contemporaneamente memorie esterne sia RAM sia Flash da Winbond e utilizzare i nostri prodotti senza alcun problema”.

Naoki Mimura, General Manager della Marketing & FAE Division di Winbond (Japan) ha precisato: “Con l’adozione della soluzione HyperRAM e SpiStack (NOR+NAND) di Winbond è possibile ridurre l’occupazione di spazio della memoria sulla scheda PCB, il numero di fili e il costo della BOM. Entrambi i package misurano solamente 8 x 6 mm, mentre il numero dei pin di segnali è pari a 13 per la HyperRAM e a 6 per la SpiStack. Rispetto alle SDRAM e alle Flash NOR/NAND tradizionali, sia le dimensioni del package sia il numero dei terminali sono state ridotti in misura pari a circa l’80%. Gli utilizzatori dei processori RZ/A2M di Renesas possono quindi sfruttare tutti i vantaggi derivati dalla disponibilità di una soluzione totale di memoria come quella proposta da Winbond”.



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