必易微新一代支持“人工智能+变频控制”的高能效AI MCU——KPM32R28TX

产品推出背景

能源与电力,家居家电,工业控制及自动化等领域正加速向 “智能化 + 节能化” 转型,对 MCU 的算力、集成度、可靠性及能效提出更高要求 —— 既要满足复杂算法(如电机变频控制)的高效执行,又需支持 AI 推理以实现场景化智能调节,同时还要兼顾系统成本与稳定性。

必易微专业 MCU 设计团队凭借在高可靠性 32 位工业及车规级 MCU 领域长期设计与开发经验,聚焦变频及逆变相关的电机控制领域的需求,精准洞察市场痛点,推出新一代 AI MCU —— KPM32R28TX。该产品以 “AI + 变频控制” 为核心,将高性能计算、AI 推理、高精度控制与多重防护融为一体,为多领域目标客户提供 “芯片 + 算法” 的整体解决方案,助力客户实现产品升级与节能突破。

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图 1  | AI MCU 芯片 KPM32R28TX

KPM32R28TX 产品介绍

KPM32R28TX 是一款应用 AI 推理和多电机控制的高性能 AI MCU,核心优势在于集成 NPU、高精度定时器和高速 ADC,可同时承载神经网络运算与复杂电机控制任务,单芯片即可替代传统多芯片方案,大幅简化系统设计。

以空调的应用场景为例:通过深度学习方法对提取的空调运行数据进行训练和学习,生成高效的神经网络模型,并在芯片端实时运行此网络,可实现 AI 节能和变频控制同步进行。基于人工智能策略的变频空调系统控制技术,使得空调系统能够更加准确地根据实时工况进行智能调节。这套 “人工智能+变频控制单芯片” 解决方案,能够实现 15%~25% 的显著节能效果,助力客户在能效和成本上获得双重优势。

核心参数与配置

CPU:Cortex M4F 200MHz FPU

NPU:1.5TOPS/W(能效比)

  • 支持全连接/卷积/池化/激活/归一化

  • 支持 Float/INT16/INT8 精度

  • 支持 DNN/CNN 多种网络模型        

TMU:sin/cos/arctan

Flash:256KB,I/D 

Cache:1KB/512B

RAM:32KB 奇偶校验

内部 RC 时钟(8M)×2:精度 <1%(-40℃~105℃)

电源:2.4~5.5V

定时器(16位):

  • TIMH×1:PWM 分辨率 156ps,支持 3 对带死区 PWM 互补

  • TIMA×2:支持 3 对带死区 PWM 互补

  • TIMG×3:支持 4 通道 PWM 输出

  • TIMS×4:支持 4 通道 PWM 相位偏移

ADC×2:12 位分辨率,2.4Msps 采样率

CMP×4/DAC×4

通讯接口:

  • 3 个 SCI:支持 UART、SPI 及简易 I2C (主模式)

  • 2 个标准 I2C:支持主从模式及高速 I2C

  • 1 个 SPI,支持 1 ~ 32bit 数据传输

  • 1 个标准 CAN:支持 CAN2.0A/B

封装:LQFP-48/64/80,QFN4×4-28,QFN5×5-48

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图 2  | KPM32R28TX 芯片架构示意图

KPM32R28TX 产品亮点

亮点一:集成 NPU 的高性能 MCU 芯片 人工智能 + 变频控制单芯片解决方案

KPM32R28TX 芯片所搭载的 CPU 主频高达 200MHz 且支持浮点运算指令,配合三角函数加速器,能显著提高电机算法的执行效率。此外,芯片还集成高能效 NPU,其能效比可达到 1.5TOPS/W,同时支持浮点和定点模型及 DNN/CNN 多种网络模型。

KPM32R28TX 作为同时完成神经网络运算和高性能电机控制的单芯片解决方案,以集成度高、功耗低的设计简化了系统的复杂性,提高了整体系统的可靠性和稳定性。同时,单芯片解决方案还降低了系统的成本和占用空间,使得产品更具竞争力。

亮点二:高速 ADC 和定时器

KPM32R28TX 集成了两个高达 2.4Msps 采样率的 ADC 和一个频率高达 200MHz、分辨率高达 156ps 的定时器,使其能够实现双电机反馈电流的高速采集,并反馈准确的电机运行状态信息。同时,高精度的定时器可以实现对电机的超高控制精度和控制频率,确保系统能够在各种工况下达到最理想的工作效率点。

亮点三:两个高精度时钟

KPM32R28TX 集成了两个 -40℃~105℃ 温度范围内精度达到 1% 的内部时钟。因此当一个时钟出现故障时,系统能够自动切换到另一个时钟,保证系统的正常运行。

亮点四:可靠的安全性保障

KPM32R28TX 内置了多重安全机制,包括物理层面的防护、数据加密与解密、安全启动流程等,确保了芯片的安全性和可信度。

亮点五:易于集成和扩展

KPM32R28TX 提供了丰富的接口和通信协议,支持与其他控制单元的连接和数据交换。

KPM32R28TX 应用场景

凭借 “高算力、高精度、高节能” 特性,KPM32R28TX 可广泛覆盖能源与电力,家居家电,工业控制及自动化三大核心领域,适配多种高要求控制场景。

具体应用场景

  • 工业应用

  • 家电控制

  • 电机驱动和应用控制

  • EV 充电基础设施   

  • 可再生能源存储 

  • 混合动力、电动和动力总成系统

  • 交流逆变器和变频驱动器

  • 工业电源

智能未来

新一代 AI MCU 芯片 KPM32R28TX 进一步完善了必易微 “工业及车规级 MCU” 产品矩阵。必易微专业化的 MCU 设计团队,聚焦变频及逆变相关的电机控制领域,帮助客户快速实现从参考设计到系统开发的落地。

凭借核心技术积累,必易微 MCU 系列产品已在多元场景实现广泛应用,为全球客户提供高效、可靠的智能控制解决方案。未来,我们将继续推动智能化与节能化的深度融合,为更多行业赋能,助力绿色科技发展。

总结

集成 NPU 的新一代 AI MCU —— KPM32R28TX,作为 “人工智能 + 变频控制单芯片解决方案”,大幅简化系统设计,助力客户快速落地高效智能控制产品。凭借自身优越的性能,该产品可广泛覆盖能源与电力,家居家电,工业控制及自动化应用场景,在不同工况下均具备稳定的适配能力。

来源:必易微

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