TQ-Group
Neue Embedded-Module auf NXP-Basis
Die TQ-Group gibt die Verfügbarkeit von zwei neuen Embedded-Modulen, einem Single Board Computer und einem Evaluations-Board bekannt. Die beiden Module basieren auf der i.MX 93 CPU von NXP Semiconductors und sind sehr kompakt ausgeführt.
Trotz Abmessungen von lediglich 38 mm x 38 mm und 281 Pins beim LGA-Modul »TQMa93xxLA« sowie 54 mm x 32 mm und 240 Pins beim Steckmodul »TQMa93xxCA« stehen alle Signalpins der CPU zur Verfügung. Beide Module sind mit ausreichend externem Speicher, einem optionalen Security-Chip sowie einem für die CPU passenden NXP-PMIC ausgestattet. Zudem hat TQ die Module mit einem Gyroscope-Sensor ausgestattet. Aufgrund der Vielseitigkeit des Prozessors und der sehr guten Verlustleistung von unter zwei Watt versprechen die Moduldesigns eine breite Anwendbarkeit in vielen Steuerungen.
Beide Module basieren auf der i.MX 93 CPU von NXP Semiconductors. Die neue Generation der i.MX-93-Anwendungsprozessoren sind die ersten im i.MX-Portfolio, die mit bis zu zwei Cortex-A55-Kernen ausgestattet sind und mit Taktfrequenzen von bis zu 1,7 GHz arbeiten. Der Cortex-A55-Prozessorkern nutzt die »DynamIQ«-Technik (Nachfolger von Arms »big.LITTLE«-Konzept) und verfügt über die neuesten Erweiterungen der Arm-v8-A-Architektur mit dediziertem Befehlssatz zur Beschleunigung von maschinellem Lernen (ML).
Die i.MX-93-Familie ist laut NXP-Angabe branchenweit die erste Familie, in der die Ethos-U65 microNPU von Arm implementiert ist – mit einer Leistung von 256 MACs/Zyklus. Ethos-U65 zeichnet sich durch eine sehr gute Kombination aus Performance und Effizienz bei kleiner Baugröße aus, die es Entwicklern ermöglichen soll, leistungsstarke, kostengünstige und energieeffiziente ML-Anwendungen zu realisieren.
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Hinzu kommen ein Cortex-M33-Prozessorkern mit 250 MHz für zeitkritische Echtzeitberechnungen und -steuerungen, die sogenannte »EdgeLock Secure Enclave« für die nötige Security und eine 2D-GPU. Schnittstellen wie USB 2.0 Typ C mit PHY, Gigabit-Ethernet, CAN-FD und FlexIOs sowie diverse Möglichkeiten externe Speicher anzubinden sind ebenfalls implementiert.
Beide Module sind mit einem 16 Bit breiten LPDDR4-Speicher ausgestattet, der einen Ausbau auf bis zu 2 GB erlaubt. 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. Als Betriebssystem wird Linux – inklusive vieler Applikationsbeispiele – genutzt. Für Anwendungsbereiche, die erhöhte Sicherheitsfunktionen benötigen, steht der Security-Chip »SE050« oder »SE051« als Bestückungsoption zur Verfügung. Je nach Anforderungen kann zwischen Single- oder Dual-Core-Varianten mit und ohne NPU als Funktions- und Pin-kompatible CPU des i.MX93 gewählt werden. Beide Moduldesigns sind untereinander Funktions- und Software-kompatibel und wurden für den harten Industrieeinsatz entwickelt.
Zwei passende Mainboards
Angepasst an die zahlreichen Einsatzmöglichkeiten der TQMa93xx-Module entwickelte TQ parallel zu den Modulen auch zwei passende Mainboards. Das 170 mm x 170 mm große Design »MBa9xxxCA« dient zu Evaluierung beider Modultypen.
Der 160 mm x 100 mm große Single Board Computer (SBC) »MBa9xxxLA« verfügt über vielfältige Schnittstellen wie zweimal Gigabit-Ethernet, zweimal USB 2.0, zweimal CAN-FD (galvanisch getrennt) und ein SD-Karten-Interface sowie jeweils vier digitale 24 V In- und Outputs zur Steuerung externer Peripherie-Geräte. Darüber hinaus hat der SBC ein analoges Frontend von NXP (NAFE13388). Mit ihm lassen sich bis zu acht programmierbare, analoge Inputs nutzen. Die Anbindung von Touchdisplays mit einer Auflösung von bis zu 1280 x 800 Pixel ist über eine MIPI-DSI- oder alternativ eine LVDS-Schnittstelle möglich. Ergänzend dazu steht eine DisplayPort-Schnittstelle zur Anbindung von Monitoren zur Verfügung.
Zusätzlich punktet das 160 mm x 100 mm kleine Mainboard mit einer WiFi- und Mobilfunk-Option, skalierbar von LTE bis NB-IoT. Drei User-LEDs und ein CSI-Interface mit zwei Lanes zur Kamera-Anbindung runden das Design ab. Der SBC, bestehend aus verlötetem LGA-Modul TQMa93xxLA und Mainboard, ist aufgrund seiner vielen Funktionen bereits als fertig qualifiziertes Industrie-Board einsetzbar. Darüber hinaus lässt er sich als Grundlage für eigene Designs nutzen: angefangen bei smarten HMI-Lösungen in der Gebäudeautomation über dezentrale Intelligenz zur Steuerung von Funktionen bis hin zu Echtzeit-Aufnahme von Sensordaten in der Automatisierung.
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