ADI 新型AI微控制器 # MAX78000 数据手册和芯片介绍

eeDesigner 2025-02-08 1392

描述

人工智能(AI)需要超强的计算能力，而Maxim则大大降低了AI计算所需的功耗。MAX78000是一款新型的AI微控制器，使神经网络能够在互联网边缘端以超低功耗运行，将高能效的AI处理与经过验证的Maxim超低功耗微控制器相结合。通过这款基于硬件的卷积神经网络(CNN)加速器，即使是电池供电的应用也可执行AI推理，同时功耗仅为微焦耳级。

开发资料

*附件：MAX78000数据手册.pdf
*附件：max78000-用户手册.pdf
*附件：设计笔记 Keywords Spotting Using the MAX78000.pdf
*附件：应用笔记 Developing Power-optimized Applications on the MAX78000.pdf

器件驱动器

软件开发

MAX78000是一款先进的片上系统，集成带FPU CPU的Arm^®^ Cortex ^®^ -M4内核，通过超低功耗深度神经网络加速器实现高效的系统控制。CNN引擎具有442KB的权重存储器，可支持1、2、4和8位权重（支持高达350万权重的网络）。该CNN权重存储器基于SRAM，因此可进行AI网络的即时更新。同时，CNN引擎还集成了512KB的数据存储器。高度灵活的CNN架构允许用户通过PyTorch ^®^ 和TensorFlow ^®^ 等传统工具集训练网络，然后经Maxim提供的工具转换后在MAX78000上运行。

除CNN引擎的存储器之外，MAX78000还具备适配微控制器内核的大型片内系统存储器，具有512KB的闪存和高达128KB的SRAM，支持多个高速和低功耗的通信接口，包括I2S和并行摄像头接口(PCIF)。

该器件采用81引脚的CTBGA（8mm x 8mm、0.8mm间距）封装。

应用

音频处理：多关键字识别、声音分类、降噪
面部识别
目标检测和分类
时间序列数据处理：心率/生命体征信号分析、多传感器分析、预测性维护

特性

双核超低功耗微控制器
- 带FPU的Arm Cortex-M4处理器，工作频率最高可达100MHz
- 512KB闪存和128KB SRAM
- 16KB指令缓存帮助优化性能
- 用于SRAM的可选纠错码(ECC-SEC-DED)功能
- 32位RISC-V协处理器，工作频率最高可达60MHz
- 多达52个通用I/O引脚
- 12位并行摄像头接口
- 一个I^2^S主机/从机，用于数字音频接口
神经网络加速器
- 针对深度卷积神经网络进行了高度优化
- 442k 8位权重容量，具有1、2、4、8位权重
- 高达1024 x 1024像素的可编程输入图像尺寸
- 多达64层的可编程网络深度
- 多达1024个通道的可编程网络每层通道宽度
- 一维和二维卷积处理
- 流模式
- 灵活支持其他网络类型，包括MLP和循环神经网络
电源管理延长电池应用的续航时间
- 集成单电感多路输出(SIMO)的开关电源(SMPS)
- SIMO电源电压范围：2.0V至3.6V
- 动态电压调节尽可能地降低了内核功耗
- 在3.0V时缓存执行While循环的电流为22.2µA/MHz（仅CM4内核工作）
- 支持实时时钟(RTC)使能的低功耗模式的SRAM数据保留
安全性和集成度
- 安全启动
- AES 128/192/256硬件加速引擎
- 真随机数生成器(TRNG)的随机数种子生成器

评估套件

mcu
设计文件：

*附件：max78000_evkit_gerbers.zip

带有专用显示屏的储能器，可以跟踪设备电源随时间的变化
板载数字麦克风
板载加速度计/陀螺仪
SWD JTAG 10引脚接头
RISC-V协处理器JTAG 10引脚接头
16M字节QSPI Flash
选择可通过0.1in接头访问的GPIO
四个ADC输入，采用可选的AA滤波器
触摸使能、3.5in、320 x 240彩色TFT显示屏
UART通过USB桥接器访问
QSPI存储器通过USB桥接器访问
所有IC电源轨都可能采用跳线隔离，以测量单个电流
两个通用LED和两个通用按钮开关

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