人工智能時代，MCU也在發(fā)生著顯著的變化，不僅是提供更高的主頻和更強大的內(nèi)核，還通過集成專門的AI加速單元(比如NPU)來增強算法處理能力，實現(xiàn)性能的飛躍。

　　當AI和MCU相遇，作為MCU典型應用場景之一的電機控制也在發(fā)生著改變，能夠支持更強大的電機檢測功能，提升電機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。目前，廠商們也在靈活使用AI，不斷增強用于電機控制的MCU的產(chǎn)品力。

　　國芯科技用于電機控制的AI MCU

　　近日，國芯科技發(fā)布公告稱，該公司研發(fā)的基于RISC-V架構的邊緣側AIMCU新產(chǎn)品“CCR4001S”于近日在公司內(nèi)部測試中獲得成功。

　　據(jù)介紹，CCR4001S基于國芯科技自主RISC-V架構C*CoreCPU內(nèi)核，采用MCU+AI的方式可以更好地滿足用戶廣泛的邊緣側AI應用需求。同時，CCR4001S按照工業(yè)等級進行設計和生產(chǎn)，具備高可靠性，可應用于工業(yè)電機控制和能耗優(yōu)化、AI傳感器、產(chǎn)品缺陷檢測、分揀機器人、火災報警器和預測性維護等有高可靠性需求的工業(yè)應用場景及消費電子等領域。

　　目前，國芯科技的“MCU+”戰(zhàn)略推進捷報頻傳，除了CCR4001S，該公司還于前不久宣布汽車電子集成化門區(qū)驅動控制芯片產(chǎn)品“CCL1100B”內(nèi)部測試獲得成功。這款芯片集成多達6路直流電機驅動，其中5路內(nèi)置功率管，用于后視鏡調節(jié)、折疊及門鎖驅動等功能，極大降低了客戶端應用成本，另外1路是內(nèi)置預驅的H橋馬達控制模塊，用于升降窗功能。國芯科技表示，CCL1100B實現(xiàn)對國外產(chǎn)品如意法半導體L99DZX00系列相應產(chǎn)品的替代。

　　瑞薩電子推動電機控制和AI融合

　　今年初，瑞薩電子發(fā)布了基于Arm Cortex-M85處理器的RA8T1微控制器，具備6.39 CoreMark/MHz的突破性性能，并采用高性能Arm Cortex-M85處理器和Arm的Helium技術，能夠在數(shù)字信號處理器(DSP)和機器學習(ML)方面獲得相比Cortex-M7內(nèi)核高4倍的性能提升。

　　RA8T1微控制器專門針對電機應用進行了優(yōu)化。首先，RA8T1微控制器提供先進的PWM定時功能，如三相互補輸出、0%和100%占空比輸出功能、雙緩沖比較匹配寄存器，和五種相位計數(shù)模式。提供多種通信功能，包括SCI、SPI、I2C/I3C、CAN/CAN-FD、以太網(wǎng)和USB-FS。

　　其次，RA8T1 MCU帶來前所未有的CPU動力以及Helium技術的產(chǎn)品組合，使用戶能夠在不需要額外硬件的情況下，更加靈活地實現(xiàn)智能(AI/ML)解決方案。Helium技術是Arm Cortex-M內(nèi)核的矢量擴展技術，為MCU內(nèi)核帶來增強機器學習 (ML) 和數(shù)字信號處理 (DSP) 能力，支持8位、16位、32位固定點數(shù)據(jù)。目前具備Helium技術的處理器包括Cortex-M55和Cortex-M85。

　　另外，瑞薩電子也在增強電機控制軟件方面的能力，最具代表性的是Reality AI和RealityCheck MOTOR工具。其中，Reality AI平臺可以使用強大的云計算能力生成用于嵌入式傳感器的機器學習代碼;RealityCheck MOTOR工具作為專門應用于電機控制的AI工具，可以實現(xiàn)預測性維護、異常檢測和控制反饋。

　　加入NPU的恩智浦MCX微控制器

　　MCX工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)MCU是恩智浦推出的高性能、低功耗微控制器系列，配備智能外設和加速器，適用于安全、智能的電機控制和機器學習應用。

　　全新MCX N系列微控制器搭載Arm Cortex-M33 CPU，配備智能外設和加速器、通信和信號處理功能，可擴展性強，易于開發(fā)。MCX N的低功耗高速緩存提高了系統(tǒng)性能，雙閃存和完整的ECC RAM則支持系統(tǒng)安全，提供了額外的保護。

　　另外，部分MCX N系列微控制器包含NXP面向機器學習應用的eIQ Neutron神經(jīng)處理單元 (NPU)，可以更加高效地運營智能電機控制算法。

　　結語

　　將AI的能力加入電機控制算法和硬件里，已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的大趨勢。當然，針對不同的應用有不同的解決方案，有時候可以依靠增強的內(nèi)核性能運行AI控制算法，有時候可以借助軟件工具加入AI控制算法，當然借助DSP和NPU等AI加速單元會取得更加優(yōu)異的效果。