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Les mémoires de Winbond se lient aux microprocesseurs RZ de Renesas pour accélérer la conception d’applications d’IA

Publié le 12 juillet 2021 à 12:40 par François Gauthier        Composant  Winbond

Les mémoires de Winbond se lient aux microprocesseurs RZ de Renesas pour accélérer la conception d’applications d’IA

Le fabricant de mémoires taïwanais Winbond Electronics a collaboré avec Renesas afin que ses mémoires HyperRAM et SpiStack (technologie NOR+Nand) fonctionnent nativement avec le microprocesseur RZ/A2M du Japonais, doté d’un cœur Arm Cortex-A9 et dont les capacités de traitement de données sont très élevées grâce à un bloc IP d’accélération algorithmique. Les utilisateurs de cette architecture pourront ainsi bénéficier de l’engagement de Winbond pour associer ce processeur de manière transparente à des mémoires externes incluant des DRam, des flash NOR et des flash Nand, utilisées préférentiellement dans les systèmes embarqués.

Le microprocesseur RZ/A2M de Renesas est notamment adapté à la gestion des interfaces homme-machine, en particulier celles munies d’une caméra. Il prend pour cela en charge le standard Mipi largement utilisé dans les appareils mobiles, et dispose d’une technologie interne baptisée DRP (Dynamically Reconfigurable Processor) pour le traitement d’images à haute vitesse. Le RZ/A2M dispose également de deux canaux Ethernet et peut renforcer les fonctions de sécurité avec un accélérateur cryptographique hardware. Ainsi, ce circuit assure une connexion réseau fiable et sécurisée utilisable pour la reconnaissance d’image dans un grand nombre d’applications, de l’électronique grand public aux équipements industriels.

De son côté, la mémoire HyperRAM de Winbond est adaptée aux applications d’Intelligence artificielle et de traitement d’image pour la classification, en fournissant une bande passante de stockage et de données suffisante pour des charges de calcul importantes comme la reconnaissance d’images. La mémoire SpiStack, pour sa part, donne aux concepteurs la flexibilité de stocker le code dans la puce NOR et des données dans la Nand, avec une compacité élevée (grâce à un boîtier de 8 x 6 mm).

Dans ce contexte, la mémoire HyperRAM est utilisée comme mémoire de travail, adaptée à l’IA embarquée et au traitement d’image des objets AIoT. La mémoire SpiStack (NOR+Nand), elle, peut stocker le code de démarrage et le code applicatif dans la partie NOR, tandis que la partie Nand peut accueillir de grandes quantités de données, comme les données d’apprentissage pour l’IA embarquée et des images caméra, le processeur RZ/A2M effectuant les traitements à grande vitesse de l’application d’imagerie IA via la caméra Mipi et le DRP.

D’un point de vue caractéristiques, la mémoire HyperRAM peut fonctionner à une fréquence maximum de 200 MHz pour un taux de transfert de 400 Mo/s sous une tension d’alimentation de 3,3 ou 1,8 V. Elle offre également une consommation ultrafaible en fonctionnement et en mode de veille hybride, avec par exemple pour le modèle à 64 Mo une consommation en veille à température ambiante de 70 µW à 1,8 V et de 35 µW en veille hybride, l’HyperRAM se contentant dans ce cas de la gestion de 13 signaux d’entrées/sorties. Elle permet ainsi au microprocesseur de disposer d’E/S supplémentaires pour d’autres usages, ou permet de choisir un microprocesseur avec moins d’E/S pour un meilleur rapport coût/efficacité.

La mémoire SpiStack (NOR+Nand), de son côté, est constituée d’une puce NOR et d’une puce Nand empilées dans un boîtier unique - par exemple une NOR série de 64 Mbits et une Nand QSPI de 1 Gbit. Une approche qui permet aux concepteurs de stocker le code dans la puce NOR et les données dans la puce Nand. SpiStack n’a que 6 signaux d’entrées/sorties, quel que soit le nombre de puces empilées. La puce active est sélectionnée par une instruction logicielle associée à un numéro d’identification assigné par l’usine. La fréquence d’horloge peut atteindre 104 MHz, équivalente à 416 MHz en Quad-SPI. SpiStack (NOR+Nand) s'accommode également d'un fonctionnement simultané, l’une des puces en mode programmation et l’autre en lecture ou vice-versa.

« Les systèmes d’IA embarquée devenant de plus en plus sophistiqués et complexes, l’utilisation du processeur RZ/A2M avec de la mémoire externe permet de prendre en charge le volume croissant du code applicatif ou des modèles d’apprentissage, précise Shigeki Kato, vice-président de la division Enterprise Infrastructure Business chez Renesas. Avec la confirmation que le RZ/A2M fonctionne nativement avec les mémoires HyperRAM et SpiStack de Winbond, les utilisateurs pourront s’approvisionner simultanément en RAM et en flash externe auprès de Winbond pour les utiliser directement avec notre microprocesseur. »

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