探索i.MX 91应用处理器家族：为边缘应用带来新可能

在当今的物联网和工业应用领域，对高性能、安全且节能的处理器需求日益增长。NXP的i.MX 91应用处理器家族正是为满足这些需求而设计的，它为开发者提供了一个强大而灵活的平台。今天，我们就来深入了解一下i.MX 91应用处理器家族的特点和优势。

文件下载：NXP Semiconductors i.MX 91应用处理器.pdf

一、概述：安全与节能的完美结合

i.MX 91家族为基于Linux的物联网和工业应用提供了安全、功能和节能性能的优化组合。作为i.MX 9系列的入门级产品，它具有良好的扩展性和易于编程的特点，方便开发者随着应用的发展进行功能扩展。同时，与NXP i.MX 93家族的软硬件通用性，为产品线扩展提供了更多选择，有助于最大化开发投资的复用，缩短产品上市时间。

二、目标应用广泛

i.MX 91处理器的应用场景十分丰富，涵盖了工业、医疗和物联网等多个领域。在工业领域，可用于HVAC、建筑安全、电路断路器等；医疗方面，可应用于呼吸机泵和生命体征监测；物联网领域则包括家庭控制、智能家居安防等。如此广泛的应用范围，充分展示了其强大的适应性和通用性。

三、高性能计算能力

强大的核心配置

i.MX 91应用处理器采用了运行频率高达1.4 GHz的Arm® Cortex® - A55核心，配备256 KB的L2缓存，并支持Armv8.2指令集，包括虚拟化主机扩展和两级分支预测。这使得它在运行Linux和RTOS操作系统时，能够实现最佳的性能、安全性和效率。

四、机器学习支持

助力机器学习应用

其Arm Cortex - A55处理器核心包含双64位Arm NEON浮点单元，并支持带有Arm DynamIQ技术的Armv8.2指令集，具备点积、半精度浮点、缓存暂存和原子操作等功能，为基于CPU的机器学习应用提供了有力支持。

五、多元化的内存支持

高速低功耗的内存选择

i.MX 91家族支持带宽高达2.4 GT/s的LPDDR4内存，相比LPDDR3和DDR3L具有更低的功耗。此外，该SoC还具有384 KB的内部集成SRAM，支持1个八进制SPI接口（支持SPI NOR和SPI NAND）以及3个SD/SDIO/eMMC 5.1端口，并且LPDDR4内存接口具备内联ECC功能，保障了数据的可靠性。

六、视觉与显示能力

完善的接口配置

i.MX 91家族拥有8位RGB/YUV并行相机接口和24位每像素的并行RGB/YUV显示接口，为视觉和人机交互功能提供了必要的支持。

七、系统安全保障

强大的安全防护

i.MX 91家族通过NXP EdgeLock®安全飞地实现安全功能。这是一个预配置、自管理和自主的安全子系统，能够自动管理关键安全功能，如信任根、运行时认证、信任配置、安全启动、密钥管理和加密服务等，简化了物联网应用的安全实现，并有助于获得行业标准的安全认证。它就像i.MX 91 SoC内部的“安全总部”，全面监控安全功能，保护系统免受物理和网络攻击。

八、丰富的接口资源

满足多样连接需求

i.MX 91处理器提供了丰富的接口，包括2个USB 2.0、3个SD/SDIO、2个CAN - FD接口、2个1 Gbit以太网接口（支持节能以太网、音频视频桥接、IEEE 1588精确时间协议和时间敏感网络），以及2个32位FlexIO接口、8个UART、8个SPI、8个I2C和2个I3C接口，满足了设备连接和快速数据传输的需求。

九、音频处理能力

多样化的音频接口

该家族具备3个串行音频接口（SAI），包括1个2通道接口和2个1通道接口，基于4个I2S时分复用器。同时，它还支持eARC SPDIF收发器、中等质量声音输出和8通道PDM麦克风输入。

十、高可靠性设计

多重纠错保障

i.MX 91 SoC在大多数内部存储器（如Arm Cortex - A55的L1和L2缓存、内部集成的384 KB SRAM以及LPDDR4接口）中都包含纠错码（ECC），提高了系统的可靠性。

十一、契合工业4.0需求

高速以太网通信

以太网通信网络对于工业4.0的实现至关重要。i.MX 91应用处理器拥有两个高速以太网接口，其中一个千兆以太网MAC支持时间敏感网络（TSN）硬件功能，并通过NXP的实时边缘软件实现。这些功能支持基于以太网的确定性控制，具有精确的时间同步能力，另一个千兆以太网端口则支持多数据网络和网关应用。

十二、高可扩展性

灵活的平台选择

i.MX 91应用处理器家族作为EdgeVerse™产品组合平台的一部分，提供了多个SoC选项，开发者可以根据应用需求灵活选择不同的配置，实现向上或向下扩展。

十三、全面的软件支持

定制化与持续更新

NXP基于Yocto的启用软件为客户提供了定制BSP的灵活性。对于新兴协议（如Matter和ISO 15118 - 20），i.MX 91能够很好地支持，因为它们通常依赖于Linux系统，而Linux具有良好的扩展性和易于编程的特点，有助于产品的持续发展。NXP还提供季度更新，包含最新的内核补丁和错误修复。此外，第三方合作伙伴将为i.MX 91提供一系列商业实时操作系统，支持实时客户应用，并为下一代产品开发提供便捷的迁移路径。同时，NXP的eIQ® ML软件开发环境为构建机器学习应用提供了便利。

十四、硬件工具与封装设计

便捷的开发与复用

i.MX 91评估套件（EVK）可用于SoC评估和系统原型设计，还计划推出多个附件板，方便对相机模块和显示面板等应用进行评估。这些板和模块与i.MX 93生态系统共享，有助于快速采用和减少概念验证、原型设计和软件开发的工作量。i.MX 91家族提供两种封装选项，分别是11 x 11mm、0.5 mm间距的FCCSP和9 x 9mm、0.5mm间距的FCCSP，且与i.MX 93封装引脚兼容，便于硬件和平台复用，缩短产品上市时间。

十五、温度范围与供应保障

适应不同环境与长期供应

i.MX 91应用处理器支持标准工业温度范围（-40°C至105°C Tj）和消费应用温度范围（0°C至95°C Tj），能够适应不同的使用环境。同时，它将作为NXP产品长寿计划的一部分，确保15年的供应连续性，保护开发者的嵌入式设计投资。

综上所述，NXP的i.MX 91应用处理器家族凭借其高性能、高安全性、丰富的功能和良好的可扩展性，为开发者在物联网和工业应用领域提供了一个极具吸引力的解决方案。你认为i.MX 91在哪个应用场景中会发挥出最大的优势呢？欢迎在评论区留言分享你的看法。