最大1GHz,600GOPS,288並列MAC演算!NPU搭載STM32N6マイコン誕生
Cortex-M55×800MHz!3360 CoreMarkを発揮
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エッジAI開発とセキュリティ
STM32N6シリーズは,エッジAI開発を強く意識したマイコンです.特にNPU(Neural Processing Unit)を搭載したSTM32N657では,最大1GHz動作により600GOPSの演算能力をもち,288並列MAC演算が可能です.これによりディープニューラル・ネットワークの処理を効率的に実行できます.CPUは Cortex-M55を採用し,800MHz動作で3360 CoreMarkの性能を発揮します.従来のCortex-M7系より新しいArm v8.1アーキテクチャに基づき,Helium SIMD拡張を備えています.DSP処理やベクトル演算を組み合わせたAIアプリケーションに適しています.
さらに低消費電力設計が重視されており,エッジ・デバイスでの長時間稼働に対応しています.オンチップGPU(Neo-chrom 2.5D)やJPEG・H.264エンコーダを搭載し,カメラ画像の取り込みからAI推論,表示までをワンチップで処理できます.MIPI CSI-2インターフェースにより外部ISPが不要で,画像センサから直接入力が可能です.
評価ボードSTM32N6570-DK
STM32N6570-DKは,STM32N657X0H3Qを搭載した評価ボードです.CPUは 800MHz Cortex-M55,メモリは4.2MB SRAMを備えています.周辺回路も充実しており,USB2.0 HS,1Gb Ethernet,5インチLCD,MEMSマイク,PSRAM,ST-Linkデバッガが実装されています.AI推論からネットワーク通信,GUI表示まで一台で実験可能です.
インターフェースも多彩で,USB(type-C・type-A),Ethernet,Arduino互換コネクタ,カメラコネクタ,microSDなどを搭載しています.カメラはMIPI CSI-2対応のセンサ(VD55G1,VD66GY,IMX335など)が利用可能です.ただし消費電流は550mA以上になるため,USB2.0給電では動作せず,外部電源を準備する必要があります.
- CPU:Cortex-M55(800MHz,3360 CoreMark)
- NPU:600GOPS,288MAC/cycle
- メモリ:4.2MB SRAM,外付けFlash・PSRAM対応
- GPU:Neo-chrom 2.5D,Chrom-ART
- ビデオ:MIPI CSI-2,h.264エンコーダ
- 周辺:USB,Ethernet,microSD,LCD,センサ接続
エッジAI開発とセキュリティ
STM32N6はエッジAIに最適化されており,画像分類や物体検出などの推論処理をマイコン単体で実行できます.これによりクラウドに依存せず,リアルタイムかつ低遅延の処理が可能です.加えてArm TrustZoneを備え,アプリケーションごとにセキュリティ領域を分離できます.暗号処理機能やセキュア・ブート機能も搭載されており,IoTデバイスに求められるセキュリティ要件を満たします.
STM32N6を用いることで,カメラ入力,AIモデル推論,結果の表示やネットワーク送信を1つのデバイスに集約できます.エッジAI開発におけるプロトタイピングや製品化の基盤として有効な選択肢です.
〈著:ZEPマガジン〉著者紹介
- 2015年 都内電子機器メーカに入社.主にUSB3.1やDisplayPort,MIPI,車載向けSer/Desなど高速インタフェース変換基板の設計開発.回路設計からファームウェア,ソフトウェア開発(C/C++)を担当
- 2023年 「Y-Logic」として独立開業
著書
- タッチパネルLCD搭載!Cortex-M4/M7×500MHz!全部入りキット STM32H747I-DISCO誕生.ZEPエンジニアリング.
- ディジタル信号処理入門 FFTスペアナの制作.ZEPエンジニアリング.
- ディジタル信号処理入門 再生速度&音程エフェクタの制作.ZEPエンジニアリング.
- STM32H7ハイスペック・マイコンで作るオーディオ・スペクトラム・アナライザ .ZEPエンジニアリング.
- スピーカ周波数特性テスタの実装.ZEPエンジニアリング.
- 世界統一規格新USBType-C攻略DVD(特集)第4部,トランジスタ技術2020年2月号,CQ出版社.
- 電池交換不要!消費電流1μA未満のソーラ充電式導通チェッカ,トランジスタ技術2020年10月号,CQ出版社.
- AVRでサクッとマイコン開発(特集すべて),トランジスタ技術2021年4月号,CQ出版社.
- 3桁表示ミリオーム計の設計・製作,トランジスタ技術2021年6月号,CQ出版社.
- 直流バイアス付きコンデンサ容量計,トランジスタ技術2021年11月号-2022年3月号(短期連載),CQ出版社.
- 超便利!ICの故障・真贋チェッカの製作,トランジスタ技術2023年3月号,CQ出版社
- 作る!わかる!USBType-C&電源(特集)第1部3-4章,トランジスタ技術2023年6月号,CQ出版社.
- 20mVステップUSB可変電源の製作,トランジスタ技術2023年9月号,CQ出版社.
- 「大安」「仏滅」を計算する六曜カレンダ回路の製作,トランジスタ技術2024年3月号,CQ出版社.
参考文献
- [VOD/KIT]STM32マイコン&Wi-Fiモジュールで学ぶ C/C++プログラミング入門,ZEPエンジニアリング株式会社.
- 実験しながら学ぶフーリエ解析とディジタル信号処理[Vol.1:フーリエ解析の基本「三角関数」の正しい理解]
- [VOD]Pythonで学ぶ やりなおし数学塾2【フーリエ解析】