Aspectos Clave de la Serie de Procesadores NXP i.MX9
Continuando con el enfoque de nuestro post previo sobre la Familia i.MX8 de NXP, nos dirigimos ahora a examinar la serie i.MX9. Esta nueva familia representa una evolución en la línea de procesadores de NXP, destacando mejoras en rendimiento de IA y seguridad. En este artículo, abordaremos las características y aplicaciones de los i.MX9, subrayando su relevancia en el ámbito del Edge AI e IoT.
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Lanzamiento de la Gama i.MX9
En marzo de 2021, NXP lanzó la serie i.MX9, marcando un hito en la evolución de Edge AI desde las series i.MX 6 y 8. Esta serie integra NPUs Arm Ethos U-65 e IQNeutron, permitiendo soluciones de IA eficientes. La arquitectura Energy Flex de la serie i.MX9 mejora la eficiencia energética y extiende la vida de la batería.
Los procesadores de la serie i.MX9 de NXP facilitan el desarrollo de un amplio espectro de aplicaciones avanzadas de aprendizaje automático. Estas incluyen aplicaciones como el reconocimiento de múltiples objetos de forma simultánea, reconocimiento facial en tiempo de inferencia de milisegundos, sistemas basados en voz que reconocen lenguajes naturales y acentos, análisis secuencial para reconocimiento de gestos, y detección de anomalías para mantenimiento predictivo industrial entre otras aplicaciones de IA.
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Variantes de la familia i.MX9
Dentro de la serie i.MX9, se distinguen variantes clave, cada una con sus características distintivas y aplicaciones ideales:
i.MX91
El procesador i.MX91 , destaca por ofrecer altas capacidades de procesamiento, aunque con capacidades gráficas básicas. Este modelo cuenta con un procesador Cortex-A55, que opera a velocidades de hasta 1.4 GHz y tiene una caché L2 de 256 KB, lo que lo hace ideal para aplicaciones Edge que buscan eficiencia en el consumo de energía.
En términos de interfaces gráficas, el i.MX 91 ofrece una interfaz de pantalla con capacidades básicas, 24 bits por píxel en formatos RGB/YUV, y una interfaz de cámara de 8 bits también en RGB/YUV. Esto lo hace apropiado para aplicaciones que no necesitan altas resoluciones ni complejidades gráficas elevadas.
Su diseño está optimizado para situaciones donde se busca un balance entre rendimiento y ahorro energético. Esto lo hace particularmente adecuado para dispositivos que requieren un nivel moderado de procesamiento de imagen, combinando eficiencia y capacidad de manera equilibrada.
Diagrama de bloques de la sub-serie i.MX91
i.MX93
La serie i.MX93 de NXP se distingue por su eficiente procesador doble núcleo, compuesto por un Cortex-A55 y un Cortex-M33. Incorpora además un micro NPU ARM Ethos U65 diseñado específicamente para realizar tareas de Machine Learning. Esta serie brinda una amplia variedad de opciones en conectividad, memoria externa, así como interfaces avanzadas para gráficos y cámaras. Este vídeo demuestra la capacidad y eficiencia de la NPU Ethos U-65 en aplicaciones de inteligencia artificial y Machine Learning.
En el aspecto gráfico, la serie i.MX93 de NXP incluye una GPU 2D que soporta pantallas de alta resolución, con interfaces como 1080p60 MIPI DSI y 720p60 LVDS, además de una interfaz RGB de 24 bits. Para la captura de imágenes, ofrece interfaces de cámara como 1080p60 MIPI CSI y 8-bit parallel YUV/RGB. Estas características, sumadas a su capacidad de procesamiento multi-core y aceleración de ML, la hacen ideal para aplicaciones avanzadas en sectores como la automoción, la industria y los dispositivos médicos inteligentes que requieren alto rendimiento en procesamiento gráfico e imagen.
Diagrama de bloques de la sub-serie i.MX93
i.MX95
La sub-serie i.MX95 de NXP se posiciona en el mercado como un procesador de notables prestaciones y versatilidad excepcional. Este avanzado procesador integra hasta seis núcleos Arm Cortex A55, complementados con un procesador Arm Cortex M7 y un eficiente procesador Arm Cortex M33, ofreciendo una configuración altamente adaptable tanto en la fase de diseño como en la implementación del producto por parte de los clientes.
En el ámbito multimedia, la familia i.MX95 sobresale con sus capacidades avanzadas, incluyendo una GPU Arm Mali 3D y una GPU 2D independiente, lo que permite una integración efectiva de gráficos y procesamiento de imágenes de alta calidad. Este modelo marca un hito en NXP al ser el primer procesador que admite memoria LPDDR5 DRAM, logrando un ancho de banda superior sin perder la compatibilidad con la memoria LPDDR4X. Además, incorpora un procesador de señal de imagen (ISP) optimizado para aplicaciones de visión artificial, con funcionalidades avanzadas como HDR, reducción de ruido y mejora de imagen, adaptándose a diversos tipos de sensores de cámara.
Las interfaces de pantalla del i.MX95 incluyen una MIPI-DSI de 333 Mpixel/s, capaz de soportar resoluciones de 4kp30 o 3840x1440p60, y un LVDS de hasta 1080p60. En lo que respecta a las interfaces de cámara, el i.MX95 ofrece interfaces MIPI-CSI con capacidad para soportar hasta 2 cámaras 4kp30, 4 cámaras 1080p60 o 8 cámaras 1080p30.
La serie i.MX95 se distingue por incluir la NPU IQ Neutron, diseñada por el propio NXP, marcando un avance significativo en el rendimiento de inteligencia artificial dentro de la serie i.MX. Aunque no es la primera incursión de una NPU en los procesadores i.MX, la IQ Neutron en el i.MX95 representa una versión avanzada y optimizada, ideal para aplicaciones de IA más complejas y demandantes que su predecesor, el i.MX93.
Diagrama de bloques de la sub-serie i.MX95
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Funcionalidades comunes de la familia i.MX9
Cada variante de la serie i.MX9 de NXP integra características específicas, pero la familia en su conjunto comparte interfaces y características:
- Interfaces de vídeo y cámara versátiles como LVDS, HDMI y MIPI DSI/CSI, adecuadas para aplicaciones de alta resolución de hasta 4K.
- Amplias opciones de conectividad, incluyendo Ethernet de 1GbE /10GbE con TSN, USB 2.0/3.0, PCIe 3.0, I2C/I3C, SPI … que facilitan la integración en diversos entornos.
- Seguridad gracias a la tecnología Edgelock ® Secure Enclave integrada a nivel de chip, brindando protección a dispositivos IoT. Esta tecnología ofrece seguridad en tiempo real, gestión de claves y amplios servicios criptográficos.
Los procesadores i.MX9 son compatibles con diversos sistemas operativos, incluyendo Linux, WCE y Android. Además, gracias a la inclusión del núcleo Cortex-M, estos procesadores tienen la capacidad de ejecutar FreeRTOS, un sistema operativo en tiempo real (RTOS) diseñado para aplicaciones en tiempo real sin comprometer la potencia ni la flexibilidad.
En sintonía con la tradición de NXP, la familia i.MX9 forma parte de su programa de Longevidad, lo que significa que garantiza un mínimo de 10 años de vida útil del producto desde su lanzamiento. Esta durabilidad asegura que la inversión de los clientes esté protegida y brinda una sólida tranquilidad a largo plazo.
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