TQ präsentiert neue Embedded-Module auf Basis von NXPs i.MX-95-Applikationsprozessoren

(Artikel vom 11.04.2024) Seefeld, 11. April 2024: Der Technologiedienstleister TQ, einer der führenden Embedded-Computing-Spezialisten, gibt die Entwicklung von zwei neuen Embedded-Modulen bekannt. Beide Module verwenden die i.MX-95-Applikationsprozessoren von NXP Semiconductors. Das erste Modul - TQMa95xxSA - basiert auf dem SMARC-2.1-Standard. Aufgrund der guten CPU-Funktionalitäten konnte ein Großteil der Schnittstellen des SMARC-Standards belegt werden. Das zweite Modul - TQMa95xxLA - soll als LGA-Modul mit einer Größe von 44 mm x 44 mm realisiert werden. Hierfür hat sich TQ-Embedded das Ziel gesetzt, alle Signalpins der CPU zur Verfügung zu stellen. Beide Module sind mit ausreichend Speicher, einem optionalen Security-Chip sowie den PF09 + PF53 NXP-PMICs ausgestattet. Um höchsten Ansprüchen gerecht zu werden, hat TQ die Module mit einem Gyroscope-Sensor ausgestattet. Durch die Vielseitigkeit der i.MX-95-Applikationsprozessoren und die sehr gute Verlustleistung sind die Modul-Designs für den Einsatz in einer Vielzahl von HMI-Geräten und Steuerungen geeignet. Aufgrund der langjährigen Designerfahrung von TQ sind zwei sehr zuverlässige Module für höchste Ansprüche entstanden.

Mit dem TQMa95xxSA und dem TQMa95xxLA bietet TQ ein neues SMARC-2.1-Modul und ein funktionskompatibles Lötmodul (LGA) auf Basis der i.MX-95-Applikationsprozessoren von NXP an. Diese zeichnen sich durch eine sehr gute Kombination aus Performance und Effizienz bei kleinster Baugröße aus, die es Entwicklern ermöglicht, leistungsstarke, kostengünstige und energieeffiziente ML-Anwendungen zu realisieren. Dazu nutzen die Module die neue Generation der i.MX-95-Applikationsprozessoren, die mit bis zu sechs Cortex-A55-Kernen ausgestattet sind und mit Taktfrequenzen von bis zu 2,0 GHz arbeiten. Der Arm Cortex-A55-Prozessorkern nutzt die DynamIQ-Technologie (Nachfolger von Arms big.LITTLE-Konzept) und verfügt über die neuesten Erweiterungen der Armv8.2-A-Architektur mit dediziertem Befehlssatz zur Beschleunigung von maschinellem Lernen (ML). Zusätzlich ist die NXP i.MX-95-Familie mit der eIQ Neutron Neuronal Processing Unit (NPU) ausgestattet, die eine Performance von bis zu 2 TOPS liefert.

Auch im Bereich Safety & Security punkten die Module: So unterstützt der integrierte Cortex-M33-Prozessorkern (333 MHz) sicherheitskritische Anwendungen, der Cortex M7 Core (800 MHz) zeitkritische Echtzeitberechnungen und -steuerungen. Zudem sorgt die in den i.MX-95-Applikationsprozessor integrierte "EdgeLock Secure Enclave" für mehr Security sowie den Support von Vorschriften und Normen für die Cybersicherheit. Darüber hinaus steht der Security-Chip EdgeLock SE050 oder SE051 als Bestückungsoption zur Verfügung.

Beide Module sind mit einem 32 Bit breiten LPDDR5-Speicher ausgestattet, der auf bis zu 16 GB ausbaubar ist. Als Festspeicher kommt einen Quad-SPI-NOR-Flashspeicher mit einer Kapazität von bis zu 256 MB und ein eMMC mit bis zu 256 GB zum Einsatz. Weitere Systemkomponenten wie eine externe und damit stromsparende Real-Time-Clock (RTC), ein User-EEPROM-Speicher, ein Temperatursensor sowie ein Gyroscope-Sensor zur Lagebestimmung runden das Moduldesign ab.

Je nach Anforderungen kann zwischen Dual-, Quad oder Hexal-Core-Varianten mit und ohne NPU als Funktions- und Pin-kompatible CPU des i.MX-95-Applikationsprozessors gewählt werden. Beide Moduldesigns sind untereinander Software-kompatibel und werden für den harten Industrieeinsatz entwickelt. Als Betriebssystem wird Linux - inklusive vieler Applikationsbeispiele - genutzt. OpenGL ES 3.2, Vulkan 1.2 und OpenCL 3.0 vereinfachen bei grafischen Anwendungen die optimale Nutzung der Arm Mali GPU. Im Bereich Video-Encoding und -Decoding unterstützt die CPU 4K/60p H.264/H.265.

Schnittstellen wie USB 3.0 und USB 2.0 mit PHY, 2 x Gigabit-Ethernet + 1 x 10Gigabit-Etherent (mit TSN), 2 x PCIe Gen 3 x1 Interfaces, CAN-FD und FlexIOs ermöglichen den Einsatz der Module in Anwendungen mit sehr hohem Bandbreitenbedarf.

"Als langjähriger Partner von NXP freuen wir uns sehr, zwei neue Module auf Basis der i.MX-95-Applikationsprozessoren anbieten zu können. Wie die i.MX-8-Familie sind auch die i.MX 95 SoCs hoch skalierbare Applikationsprozessoren. Zusätzlich zeichnet sich die i.MX-95-Familie durch High-Speed-Schnittstellen wie PCIe und 10Gigabit-Ethernet mit TSN-Support, einer besseren Grafik-Performance und einer höheren Skalierbarkeit der Rechenleistung (Dual / Quad / Hexal Cortex A55) aus", erklärt Konrad Zöpf, Deputy Director TQ Embedded und Product Management ARM / Layerscape bei TQ. "Damit sind die neuen Module die ideale Plattform für vielfältige Anwendungsmöglichkeiten wie Gateways, Steuerungen in der Gebäude- und Industrieautomatisierung, Zeiterfassungssysteme, medizinische Geräte in der Diagnostik oder Aufzugsteuerungen."

Abgestimmt auf die zahlreichen Einsatzmöglichkeiten der TQMa95xx-Module bietet TQ parallel zum LGA-Modul auch ein passendes Motherboard an. Das MBa95xxLA mit den Maßen 170 mm x 170 mm dient der Evaluierung und bietet einen großen Funktionsumfang. So verfügt es über vielfältige Schnittstellen wie zweimal Gigabit-Ethernet, einmal 10Gbit-Ethernet (realisiert als SFP-Slot), zweimal USB 3.0, zweimal CAN-FD (galvanisch getrennt) und ein SD-Karten-Interface sowie jeweils vier digitale 24 V In-/Outputs zur Steuerung externer Peripherie-Geräte. Darüber hinaus hat das Motherboard analoge Eingänge von NXP durch das NAFE13388 Analog Front-end. Mit ihm lassen sich bis zu acht programmierbare, analoge Inputs nutzen. Die Anbindung von Touchdisplays mit einer Auflösung von bis zu 4K ist über eine MIPI-DSI- oder alternativ eine LVDS-Schnittstelle möglich. Ergänzend dazu steht eine DisplayPort-Schnittstelle zur Anbindung von Monitoren zur Verfügung.

"TQ ist ein langjähriger und zuverlässiger NXP-Partner für Embedded Board Solutions. Aufgrund des großen Engagements von TQ hat NXP das Unternehmen als neuen Platinum-Partner nominiert. TQ verfügt über ein exzellentes Know-how und trägt mit seiner Kompetenz und Erfahrung maßgeblich zur Entwicklung von zuverlässigen NXP-Produkten bei. Neben den TQ-Embedded-Modulen, basierend auf den i.MX-Applikationsprozessoren und den Layerscape-Kommunikations-CPUs sowie Security-Chips, finden Kunden auch Lösungsbausteine wie Wi-Fi und programmierbare analoge Frontends auf Basis der NXP-Technologie auf den Mainboard-Produkten. Von der langjährigen Zusammenarbeit und Lösungskompetenz von TQ und NXP profitieren Kunden vor allem bei der Umsetzung ihrer eigenen Lösungen und sparen somit wertvolle Entwicklungszeit", erklärt Robert Thompson, Director Secure Connected Edge Ecosystem bei NXP Semiconductors.

(Bildquelle: TQ)

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