El procesador TI AM64x de 7 núcleos está hecho para PLC, accionamientos de motor, robots industriales

Texas Instruments AM64x es una familia de procesadores Arm de 64 bits con seguridad funcional diseñada para controladores lógicos programables (PLC), controladores de motor, E/S remotas y robots industriales. El procesador de gama alta de la familia, AM6442, viene con siete núcleos, incluidos dos núcleos de aplicación Cortex-A53, cuatro núcleos Cortex-R5F en tiempo real y un núcleo aislado Cortex-M4F.

AFAICT, mientras que la documentación está fechada en enero de 2021 y TI anunció el procesador en febrero en un entrada de blog con un título críptico, solo primero recogió por Embedded Computing a principios de mayo. Además del procesador en sí, TI también proporciona un kit de inicio AM64x y un kit de evaluación AM64x con todas las funciones, y varias empresas ya están preparando placas y módulos de desarrollo, como veremos más adelante.

Procesador TI AM64x

Funciones clave de AM64x y amp; especificaciones:

• núcleos de CPU
  • Procesador Arm Cortex-A53 de doble núcleo a 1.0 GHz con 256KB L2
    caché compartida con SECDED ECC, 32 KB L1 D-cache, 32 KB L1 I-cache
  • Hasta dos subsistemas de MCU en tiempo real Arm Cortex-R5F de doble núcleo a hasta 800 MHz con I-cache de 32KB, D-cache de 32KB y TCM de 64KB por cada núcleo R5F para un total de 256KB TCM (máx.)
  • MCU Arm Cortex-M4F de un solo núcleo de hasta 400 MHz con SRAM de 256 KB con ECC SECDED
• Subsistema de memoria
  • Hasta 2 MB de RAM en chip (OCSRAM) con SECDED ECC
  • LPDDR4, controlador de memoria DDR4 con ECC en línea de hasta 1600 MT / s
  • Controlador de memoria de uso general (GPMC)
• Almacenamiento
  • 2x interfaces de tarjeta multimedia/Secure Digital (MMC/SD/SDIO): 4 bits para SD/SDIO, 8 bits para eMMC
  • Subsistema Flash configurable como Octal SPI (OSPI) o Quad SPI (QSPI)
• Subsistema industrial
  • 2x subsistemas de comunicaciones industriales gigabit (PRU_ICSSG) con soporte para Profinet IRT, Profinet RT, EtherNet/IP, EtherCAT, redes sensibles al tiempo (TSN) y más
  • Cada PRU_ICSSG contiene: 2 puertos Ethernet 10/100/1000, 6 núcleos PRU RISC, 3 RAM de datos con ECC, 8 bancos de memoria de scratchpad de registro de 30 x 32 bits, controlador de interrupciones y administrador de tareas, 2 x 64 bits Periféricos Ethernet industriales, 18 filtros Sigma-Delta, 6 interfaces de codificador de posición multiprotocolo, UART compatible con 16550 para Profibus
• Servicios de sistema en chip (SoC):
  • Controlador de seguridad de administración de dispositivos (DMSC-L) para administrar los servicios del sistema, incluido el arranque inicial, la seguridad y el reloj/reinicio/administración de energía
  • Subsistema de movimiento de datos (DMSS): copia en bloque DMA (BCDMA), paquete DMA (PKTDMA), proxy seguro (SEC_PROXY), acelerador de anillo (RINGACC)
• Interfaces de alta velocidad:
  • 1x conmutador Ethernet integrado que admite hasta 2x RGMII (10/100/1000M), IEEE 1588 con 802.1AS PTP, Ethernet de bajo consumo energético (802.3az)
  • 1x controlador PCI-Express Gen2
  • 1 dispositivo USB 3.1-Gen1 de doble función (DRD)
• Conectividad general
  • 6 × I2C, 7x SPI (MCSPI),
  • 9 módulos UART, 6 núcleos de receptor de interfaz serie rápida (FSI_RX), 2 núcleos de transmisor de interfaz serie rápida (FSI_TX)
  • Convertidores de analógico a digital (ADC) de 12 bits hasta 4 MSPS, 8 entradas analógicas multiplexadas
  • 6 núcleos de receptor de interfaz serie rápida (FSI_RX)
  • 3 módulos GPIO
• Interfaces de control
  • 9 módulos de modulador de ancho de pulso mejorado (EPWM)
  • 3 módulos de captura mejorada (ECAP)
  • Pulso de codificador de cuadratura mejorado 3x (EQEP)
    módulos
  • 2x módulos de red de área de controlador modular (MCAN) con o sin soporte completo de CAN-FD
• Seguridad
  • Arranque seguro con Root-of-Trust (RoT) reforzado por hardware, protección IP;
  • Aceleración criptográfica: AES hasta 256 bits, 3DES hasta 168 bits, MD5, SHA1, SHA2 hasta 512 bits, DRBG con generador de números aleatorios verdaderos, PKA (acelerador de clave pública) para ayudar en RSA / ECC procesamiento
  • Seguridad de depuración
  • Entorno de ejecución de confianza (TEE), Arm Trustzone basado en
  • Soporte de almacenamiento seguro
  • Cifrado y autenticación sobre la marcha
  • Soporte de seguridad de red para datos (carga útil) a través de paquetes
    hardware criptográfico motor
  • Coprocesador de seguridad (DMSC-L) para la gestión de claves y seguridad, con interconexión dedicada a nivel de dispositivo para seguridad
• Gestión de energía:
  • Secuencia de potencia simplificada
  • SDIO LDO integrado para manejar la transición automática de voltaje para la interfaz SD
  • Supervisor de voltaje integrado para monitoreo de seguridad de condiciones de sobretensión
  • Detector de fallas de suministro de energía integrado para detectar transitorios de suministro rápido
• Cumplimiento de seguridad funcional
  • La documentación estará disponible para ayudar al diseño del sistema de seguridad funcional IEC 61508
  • Capacidad sistemática hasta SIL 3
  • Integridad del hardware hasta SIL 2 dirigida al dominio MCU
  • Certificación IEC 61508 (pendiente)
  • Memoria de dominio MCU dedicada, interfaces y núcleo M4F capaces de aislarse del SoC más grande con Funciones libres de interferencias (FFI)
• Paquete: 17.2 x 17.2 mm, paso de 0.8 mm, BGA de 441 pines
• Proceso de fabricación: tecnología FinFET de 16 nm

Hay una gran cantidad de opciones de arranque del procesador con interfaces UART, I2C, OSPI/QSPI Flash, SPI Flash, paralelo NOR Flash, paralelo NAND Flash, SD, eMMC, USB 2.0, PCIe y Ethernet.

Ahora hay seis partes AM64x con AM6442, AM6441, AM6422, AM6421, AM6412, AM6411 que parecen ser compatibles pin-a-pin, y solo difieren en términos de núcleos Cortex-A53 o Cortex-R5F, cantidad de memoria TCM, y soporte para CAN-FD y/o subsistema de comunicación industrial.

Encontrará más detalles técnicos en hoja de datos de 252 páginas, así como enlaces a las partes individuales.

Placa de evaluación y kit de inicio AM64x

Como se señaló en la introducción, Texas Instruments ofrece dos plataformas de desarrollo con un kit de inicio y una placa de evaluación con más funciones e interfaces. Echemos un vistazo rápido a ambos.

Las compañías de placa con un procesador AM64x de 7 núcleos (que debería ser AM6442), 2GB LPDDR2, 16 MB OSPI, una ranura para tarjeta microSD, un módulo Wi-Fi * Bluetooth 5.1 de doble banda (WiLink 8 WL1837MOD), dos RJ-45 Puerto Gigabit Ethernet, un puerto USB 3.1, un puerto micro USB para serie (3x UART), un emulador JTAG, un encabezado de expansión Raspberry Pi de 40 pines, más PRU, E/S en tiempo real y encabezados TI-MCU.

El kit de evaluación tiene muchas de las mismas características, pero viene con un flash eMMC de 16GB, tres puertos Ethernet RJ45 100 / 1000M, una pantalla de 1 pulgada, un conector PCIe de 4 carriles, una interfaz FSI para conectar MCU C2000, medición a bordo capacidades y más. No hay módulo inalámbrico.

Ambos kits son compatibles con TI Processor SDK con kernel Linux / RT Linux, sistema de archivos Yocto y demostraciones listas para usar.

El kit de inicio AM64x se vende por $ 99, mientras que la plataforma de desarrollo AM64x GP EVM cuesta $ 299. Encontrará más información en la página del producto del kit de inicio y EVM.

Próximos sistemas en módulo AM64x de terceros

Hay al menos tres empresas que ya han anunciado, o al menos han configurado una página de producto para su sistema en módulo AM64x, con SolidRun SoM que también incluye un microcontrolador SimpleLink sub-GHz para 6LoWPAN/MIOTY, módulo PHYTEC phyCORE-AM64x y TQMa64xxL de TQ Embedded con cuatro tiempo interfaces Ethernet.

Los módulos realmente deberían estar ampliamente disponibles en 2022 con TQ Embedded anunciando su disponibilidad en el primer trimestre de 2022, y PHYTEC espera muestras ALPHA del módulo en el cuarto trimestre de 2021.

Fuente: LinuxGizmos

Traducido del artículo en inglés «TI AM64x 7-core processor is made for PLC’s, motor drives, industrial robots«.

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