前言： 在面對日益復雜和數(shù)據(jù)量龐大的應用場景時，MCU的計算能力已經(jīng)面臨瓶頸，無法滿足更高處理性能的需求。因此需要向更高處理性能的MPU進行演進。

工業(yè)革新的技術中MPU作用不容忽視

隨著智能化、物聯(lián)網(wǎng)等技術的迅猛發(fā)展，MPU的應用領域也在持續(xù)擴大，現(xiàn)已涵蓋工業(yè)控制、智能家居、醫(yī)療電子以及汽車電子等多個領域。

自動化、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術的迅猛發(fā)展，使得工業(yè)制造過程越來越智能化和高效。

智能工廠、無人工廠等先進理念正逐漸成為現(xiàn)實，極大地提升了生產效率和產品質量。

在推動工業(yè)革新的各項技術中，MPU的作用不容忽視。盡管其市場規(guī)模相較于手機市場仍顯較小，但MPU在工業(yè)領域中發(fā)揮著關鍵作用。

隨著工業(yè)系統(tǒng)的持續(xù)升級，MPU正朝著64位遷移，進一步推動了工業(yè)生產的數(shù)字化進程。

邊緣AI推動嵌入式MPU走向前臺

隨著AI大模型在終端設備上的廣泛應用，智能化體驗的需求日益增長，這導致了海量終端數(shù)據(jù)處理的挑戰(zhàn)。企業(yè)的業(yè)務部署和數(shù)據(jù)生成正在向邊緣側轉移。

這一趨勢推動了邊緣AI和AIoT需求的爆發(fā)式增長，為高性能嵌入式MPU帶來了巨大的發(fā)展機遇。

與MCU相比，嵌入式MPU在處理能力、性能、指令集復雜性、內存和存儲容量、外設和接口選項（如USB、以太網(wǎng)、高級圖形接口等）以及功耗和價格方面具有顯著優(yōu)勢，適用于更復雜和高性能的應用。

嵌入式MPU在算力性能、外設資源均優(yōu)于MCU，同時，邊緣AI時代大爆發(fā)催生的算力需求，讓嵌入式廠商升級產品，向上拓寬MCU性能不能達到的產品路線，展開了MPU的創(chuàng)新大戰(zhàn)。

德州儀器、瑞薩電子、意法半導體和NXP等國際傳統(tǒng)大廠都在著力打造MPU解決方案，而國產芯片廠瑞芯微的MPU產品也非常豐富。

特別值得一提的是，ST和NXP這兩家芯片廠商，為了進一步鞏固市場地位，不僅針對邊緣計算進行了技術研發(fā)，還收購了相關的AI開發(fā)軟件，從而降低了開發(fā)門檻，使得更多的開發(fā)者能夠利用他們的技術。

ST推出了STM32Cube.AI和Nanoedge AI軟件開發(fā)工具，而NXP則推出了eIQ ML軟件環(huán)境，這些工具都極大地推動了邊緣AI技術的發(fā)展和應用。

意法半導體：STM32走紅進入MPU市場

STM32MP1是他們在MPU領域的首個產品，包括從單核Arm Cortex-A7到雙核Arm Cortex-A7和Cortex-M4內核的微處理器產品。

去年四季度，他們開始發(fā)放STM32MP2的樣片，這意味著意法半導體的MPU也步入了64位時代。

STM32MP13 產品線是2023年推出的基于Arm Cortex-A內核的STM32 MPU新品，不僅可運行嵌入式Linux系統(tǒng)，還可針對實時性能有嚴格要求的應用場景裸跑應用程序。

也是迄今為止價格最實惠的STM32MPU，主要面向成本敏感型微處理器應用。這是一款應用于工業(yè)級的通用MPU產品，易用、安全、低功耗是其最大的特點。

該處理器采用主頻高達1GHz的單ArmCortex-A7內核。集成創(chuàng)新節(jié)能特性，配備雙路千兆以太網(wǎng)口和全方位安全功能。

STM32MP25配備了1顆或2顆64位Arm Cortex-A35內核，主頻高達1.5GHz，而且能量效率很高。它不僅能處理實時任務，還集成了一顆400MHz Cortex-M33內核。

近日推出了邊緣AI加速微處理器第二代STM32 MPU，該處理器提高了工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)邊緣應用的性能和安全性，預計將于2024上半年批量生產。

新的微處理器進一步加大了公司在應用處理器方面的投資，將64位內核與邊緣AI加速、高級多媒體功能、圖形處理和數(shù)字連接相結合。

瑞薩：引入AI性能開辟新系列產品

瑞薩電子作為MCU市場的領軍者，其產品在汽車、工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)等領域得到廣泛應用。

具體來說，RZ/V系列MPU分為三大產品群：RZ/V2M、RZ/V2L和RZ/V2MA。

其中，RZ/V2M配備高性能圖像信號處理器（ISP），支持4K/30fps；RZ/V2L則配備3D圖形引擎和多種通用外設功能，應用范圍廣泛；

而RZ/V2MA除了DRP-AI外，還加入了OpenCV加速器，可顯著提升各類圖像處理設備的性能。

此外，瑞薩今年還重點推出了RA8系列處理器新品，其中RA8M1在DSP和AI/ML等方面具備超高性能，填補了MPU與MCU之間的性能差距。

工程師能夠輕松實現(xiàn)高分辨率人機界面(HMI)、嵌入式視覺、嵌入式人工智能(e-AI)以及實時控制等功能，同時支持工業(yè)以太網(wǎng)連接。

RZ子系列包括適用于人工智能的RZ/V系列，適用于人機界面的RZ/A系列和RZ/G系列(基于Linux的微處理器)，以及適用于工業(yè)網(wǎng)絡及實時控制的RZ/T和RZ/N系列。

瑞薩電子的RZ系列MPU是其近年來主推的產品，尤其以高端的RZ/V系列為翹楚。

此系列MPU內置了瑞薩電子獨特的AI加速器“DRP（Dynamically Reconfigurable Processor)-AI”，使其在AI推理性能和功耗方面表現(xiàn)優(yōu)異。

德州儀器：面向智能汽車及系統(tǒng)的創(chuàng)新產品

在模擬芯片領域，德州儀器已經(jīng)穩(wěn)坐鐵王座長達十多年之久，始終不斷進行嵌入式業(yè)務的布局和迭代。

該公司推出的基于ARM內核的MPU產品系列具有高度豐富性和廣泛的應用場景，能夠為汽車、工業(yè)以及物聯(lián)網(wǎng)設備提供卓越的邊緣計算性能，確保高效的運營和穩(wěn)定的系統(tǒng)表現(xiàn)。

TI推出了一系列針對邊緣AI視覺應用的產品，包括AM62Ax、AM68A以及AM69A。此外，還發(fā)布了用于HMI的AM62P，以及合封SoC和LPDDR4的AM625SIP。

德州儀器 Jacinto 7系列產品具備單芯片0—32T的算力，具備高可拓展性，其強信息安全的技術優(yōu)勢能夠加速ADAS技術的大眾化和普及化。

德州儀器AM62A系列MPU支持2TOPS，具有低功耗和高性價比等特點，同時內置ISP且支持多路攝像頭輸入。

恩智浦：率先布局嵌入式MPU領域

恩智浦在嵌入式控制器領域擁有豐富多樣的MCU和MPU產品線，既包括基于ARM內核的處理器，又涵蓋了基于Power Architecture技術的處理器。

這些產品在工業(yè)和消費電子市場中均獲得了廣泛的認可和應用，特別是在嵌入式MPU領域，恩智浦的市場份額居行業(yè)領先地位。

為了滿足不同應用的需求，恩智浦推出了三大系列的產品：i.MX應用處理器系列，主要面向汽車、消費電子/工業(yè)多媒體和顯示應用，提供異構多核和單核處理器；

Layerscape處理器系列，主要用于云計算、數(shù)據(jù)中心等高計算需求領域，提供多核SoC解決方案；

S32處理器系列，具備高性能和實時功能，專為汽車應用而設計。

其中，i.MX應用處理器系列作為恩智浦的核心產品系列，深受嵌入式工程師的青睞和信賴。

結尾：

隨著物聯(lián)網(wǎng)設備的廣泛部署和應用的多樣化，對設備智能化和自主決策能力的要求也不斷提升。

在傳統(tǒng)觀念中，人工智能的深度學習應用需要高性能的MPU或PC才能實現(xiàn)。

然而，隨著技術的不斷進步，MCU/MPU在AI領域的應用也逐漸嶄露頭角，為物聯(lián)網(wǎng)設備的發(fā)展帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。

審核編輯：黃飛