Familia de Procesadores I.MX8 – Puntos a tener en cuenta
En el post anterior, SOM ARM: Guía Básica para Escoger el Mejor Procesador para tu Aplicación, hacíamos un resumen de los diferentes formatos en módulos ARM y detallábamos algunos de los procesadores más conocidos en el mercado industrial (iMX6, iMX6UL, iMX7, STM32MP1 y iMX8)
Hoy entraremos en detalle en los procesadores de la familia iMX8 ya que empieza a estar en el punto de mira para nuevos proyectos.
Lanzamiento de la Nueva Gama i.MX8
El año 2017, el fabricante mundial de semiconductores NXP anunció su nueva gama de procesadores dentro de la familia i.MX: la serie 8 y es ahora en 2021 cuando la familia toma una realidad en producción para el sector industrial.
Esta nueva serie quiere continuar con el éxito obtenido con otros procesadores de la misma familia como i.MX6, incorporando nuevas funcionalidades y ofreciendo soluciones para aplicaciones de altas prestaciones con una gran escalabilidad.
A continuación vamos a detallar las características de estos procesadores, sus variantes así como sus campos de aplicación recomendados.
Características Generales
Todas las variantes de la familia i.MX8 incorporan GPUs de la serie GC7000 de Vivante, lo que convierte a estos procesadores en la solución ideal para aplicaciones de vídeo o con una alta capacidad de procesamiento, como:
- Audio, voz y vídeo avanzados
- Virtualización
- Machine vision
- Automotive infotainment
- HMI
Estos procesadores están basados en la arquitectura ARM Cortex A, lo que les proporciona un gran rendimiento. Adicionalmente, incluyen uno o dos núcleos Cortex M, con la capacidad de compartir periféricos con el resto de núcleos Cortex A.
Variantes en la Familia i.MX8
Dentro de la serie i.MX8 se diferencian tres variantes cada una de ellas con sus propias funcionalidades, especificaciones y campos de aplicación recomendados:
i.MX 8: Pensado para aplicaciones con gráficos avanzados, virtualización y alto rendimiento. Es el procesador con mejores prestaciones de toda la gama, añadiendo 1 (QuadMax) ó 2 (QuadPlus) núcleos Cortex-A72 a los 4 Cortex-A53 presentes en ambos modelos. Gracias a sus múltiples procesadores independientes permite ejecutar diferentes SO en cada uno de los procesadores Cortex-A presentes en su arquitectura, ofreciendo la posibilidad, por ejemplo, de disponer de varios HMI en el mismo dispositivo.
Diagrama de bloques de la Familia i.MX8
i.MX 8X: Esta familia consta actualmente de 3 distintas variantes: i.MX8QuadXPlus, i.MX8DualXPlus y i.MX8DualX, incorporando el primero de ellos 4 Cortex-A35 y 2 Cortex-A35 los dos últimos. Las variantes Plus, además, añaden funcionalidades extras, como compatibilidad con memorias 32-bit DDR3L/LPDDR4 o soporte para video 4K. Su principal punto fuerte es su bajo consumo de potencia, además de funcionalidades extra en estabilidad y seguridad.
Diagrama de bloques de la Familia i.MX8X
i.MX 8M: La variante M corresponde con la familia más extensa de procesadores i.MX8 y están orientados principalmente a su uso en aplicaciones multimedia, con procesamiento de imagen, audio y video. Incorpora 4 núcleos Cortex-A53, y ofrece 4 productos diferentes: I.MX 8M Plus (para aplicaciones de Machine Learning o Visión Artificial), M, M Mini y M Nano. En su versión más potente (M), este procesador puede ofrecer una resolución de salida de hasta 4Kp60 HDR, lo que lo convierte en la solución definitiva para aplicaciones con vídeo de alta resolución. En la versión Mini, se prescinde de la resolución 4K y de las salidas HDMI. Por último, el i.MX 8M Nano, no dispone de aceleración de vídeo, aunque mantiene toda la potencia de procesado del resto de la familia, siendo una opción perfecta para aplicaciones Embedded sin necesidad de gráficos de alta resolución.
Diagrama de bloques de la Familia i.MX8M
Funcionalidades Comunes de los i.MX8
Además de las especificaciones propias de cada sub-serie, toda la familia i.MX8 incorpora las siguientes funcionalidades comunes:
- Múltiples interfaces de vídeo, como LVDS, HDMI (1.4/2.0), eDP, MIPI CSI/DSI…
- Una gran variedad de interfaces de comunicaciones, entre los que destacan SATA 3.0, PCIe, Gigabit Ethernet, USB 3.0/2.0, CAN, I2C, SPI, UART…
- Diferentes utilidades para aplicaciones de audio/vídeo, como una VPU capaz de codificar y decodificar videos a 4K H.264, MPEG-2 T/S ó interfaces de audio ESAI y I2S.
- Seguridad de alta gama gracias al controlador SECO integrado, juntamente con un Hardware Secure Module (HSM) dedicado y aislado del resto del sistema.
En cuanto a compatibilidad con diferentes Sistemas Operativos, esta familia de procesadores es compatible con múltiples opciones, entre los que destacan Linux, WCE ó Android. Además, gracias al núcleo Cortex-M adicional, los procesadores i.MX8 pueden ejecutar FreeRTOS, un Sistema Operativo en Tiempo Real (RTOS) para aplicaciones en tiempo real sin prescindir de la potencia y la flexibilidad de los Sistemas Operativos anteriormente comentados.
Como en el resto de sus familias de procesadores, la familia i.MX8 está incluida dentro del programa de Longevidad de NXP que asegura un mínimo de 10 años de vida de producto desde el lanzamiento de este.
Más información y contacto
La familia de procesadores i.MX8 así como otros SoM están disponibles en España y Portugal a través del distribuidor especializado Venco Electrónica.
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