Microchip 发布 PIC64GX: 64位 MPU 推动智能边缘计算发展

随着实时计算密集型应用（如智能嵌入式视觉和机器学习）的需求不断增长，边缘计算面临着更高的能效、硬件级安全性和高可靠性的挑战。为了应对这些挑战，Microchip Technology Inc.（微芯科技公司）近日推出了其64位微处理器单元（MPU）产品线的首款产品——PIC64GX。这一举措巩固了Microchip作为目前唯一积极投资于8位到64位MPU和MCU嵌入式解决方案制造商的地位。

64位异构计算解决方案

PIC64GX MPU采用了64位RISC-V四核处理器，具备非对称多处理（AMP）和确定性延迟功能。该处理器支持Linux操作系统，是一款高度节能且安全的处理器，专为中端智能边缘计算而设计。Microchip公司FPGA业务部市场总监Venki Narayanan强调了“非对称多处理”的重要性，这种处理方式能够在一个处理器子系统中同时运行Linux操作系统和实时功能，满足计算密集型应用的需求。

高效、安全的嵌入式计算平台

PIC64GX MPU采用四核设计，运行频率为625 MHz，其RISC-V CPU微架构采用简单的5级单发射、顺序执行流水线，避免了常见的Meltdown和Spectre漏洞。它包括五个RISC-V内核，能够在单个多核处理器集群中实现确定性实时系统和Linux的多种组合。此外，该MPU还具有内置的安全引导、创新的Linux和实时模式、大型L2存储器子系统以及丰富的嵌入式外设，为嵌入式开发人员提供了安全、节能的嵌入式计算平台的新选择。

选择 RISC-V 内核的原因

Microchip选择RISC-V内核的主要原因在于能够以最低的开发成本和最少的晶体管数量提供一个使用同质应用级处理器集群的混合关键性系统解决方案。Venki Narayanan指出，这是为了满足上市时间和成本效益的需求。他还提到，未来Microchip还将根据市场需求支持其他指令集架构（ISA）。

多核配置和资源分配

对于混合关键性应用，系统设计人员可以利用四个处理器内核加上一个用于监视功能的第五核。客户可以在全部四个内核上运行SMP Linux或SMP RTOS（如Zephyr）。为了运行RTOS，可以将缓存行配置为紧耦合存储器，并进一步关闭分支预测，以实现实时性能所需的确定性延时。

差异化竞争优势

与竞争对手相比，Microchip虽然较晚布局64位MPU，但其产品提供非对称计算能力和防御级安全性，支持同质处理器集群中的图像处理流水线，最大限度地减少了晶体管占用空间。此外，Microchip还推出了高性能航天计算（HPSC）系列，该系列在AI加持的太空计算能力方面取得了显著进步。

MPLAB 开发平台

Microchip的MPLAB开发平台在嵌入式系统社区中有着广泛的使用基础，平均每天启动高达5万次。为了支持64位处理器的设计，Microchip宣布推出了面向VS Code的MPLAB扩展程序，为开发人员提供了一个无缝、灵活且高效的开发环境。

从8位到64位的全面布局

随着PIC64产品组合的推出，Microchip已成为唯一一家积极开发全套8位、16位、32位和64位单片机和微处理器的嵌入式解决方案提供商。这一全面布局将为智能边缘系统带来巨大的计算能力和产品多样化升级，满足工业自动化、工业物联网和机器学习推理等领域的实时智能需求。

MPU市场的下一步

尽管MPU对64位系统的采用速度似乎较慢，但随着嵌入式处理需求的增长，64位多核处理器必须能够满足这些需求。Microchip将继续增加新的MPU解决方案和器件，以更强大的8位到64位产品矩阵解决这些问题。

Microchip通过新增的64位MPU产品组合进一步扩展了其计算范围，为嵌入式设计人员提供了端到端解决方案，加快了设计、调试和验证速度，缩短了产品上市时间，以满足当今嵌入式设计的不断增长的需求。