Sistem tertanam dan aplikasinya mengalami diversifikasi dengan cepat, begitu pula prosesor yang melayaninya. Akibatnya, prosesor tertanam menjadi semakin kompleks, memberikan para insinyur lebih banyak pilihan yang sering kali tumpang tindih dalam fungsinya. Meskipun kami selalu menyambut lebih banyak pilihan, mengeksplorasi berbagai kemungkinan mungkin memerlukan banyak waktu. Agar berhasil dalam lingkungan yang dinamis, pengembang memerlukan metode untuk mengevaluasi dengan cepat beberapa pilihan chip dari unit mikrokontroler (MCU) hingga unit mikroprosesor (MPU), sekaligus menyederhanakan proses pengembangan prototipe.
Salah satu cara untuk membantu desainer adalah dengan mengadopsi pendekatan modular terhadap pemrosesan perangkat keras. Dengan menggabungkan papan pengembangan yang disederhanakan dengan perpustakaan modul ekstensi dan perangkat lunak pendukung yang kaya, desainer dapat mencocokkannya sesuai kebutuhan.
Artikel ini mengulas perubahan persyaratan desain untuk sistem tertanam dan implikasinya terhadap pemilihan prosesor. Kemudian jelaskan bagaimana platform NXP membantu desainer menjelajahi berbagai kategori prosesor, mulai dari MCU berdaya rendah hingga MPU kelas Linux yang sangat terintegrasi dan prosesor aplikasi.
Batasan desain tertanam menjadi semakin kabur
Sampai saat ini, sebagian besar aplikasi tertanam masuk ke dalam kategori yang terdefinisi dengan baik. Logika input/output dan kontrol sederhana termasuk dalam kategori MCU 8-bit; MCU 32-bit bertanggung jawab untuk menangani tugas-tugas real-time yang kompleks. Perangkat lunak aplikasi yang memerlukan sistem operasi (OS) lengkap atau antarmuka pengguna grafis (GUI) sepenuhnya milik bidang MPU.
Saat ini, batasan-batasan tersebut menjadi kabur. Karena penambahan fitur konektivitas yang kompleks pada aplikasi mandiri sebelumnya, banyak aplikasi 8-bit tradisional telah dimasukkan ke dalam domain 32-bit. Tumpukan perangkat lunak yang kompleks meningkat pesat dalam aplikasi real-time, mengintegrasikan persyaratan aplikasi MCU dan MPU. Pada saat yang sama, kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin (ML) diintegrasikan ke dalam berbagai aplikasi yang semakin luas.
Perbedaan antara kategori prosesor juga menjadi kabur. MCU berperforma tinggi kini memiliki akselerator grafis dan kemampuan AI/ML, yang pernah dipatenkan untuk MPU kelas atas. MPU telah menambahkan fungsionalitas real-time yang sebelumnya eksklusif untuk MCU. Selain itu, permintaan akan grafis kelas atas, AI, dan fungsi kompleks lainnya juga mendorong peluncuran prosesor aplikasi, yang arsitekturnya mengacu pada desain ponsel.
Semua ini terjadi dalam konteks percepatan inovasi. Dari awal siklus desain hingga peluncuran produk, dinamika pasar akan mengubah persyaratan proyek secara signifikan. Misalnya, desain berdasarkan MCU tanpa kepala mungkin secara tidak terduga dilengkapi dengan layar sentuh, sehingga memerlukan peningkatan ke MPU. Sebaliknya, tim pemasaran produk mungkin memutuskan pada saat-saat terakhir bahwa produk kelas atas perlu dilengkapi dengan versi entry-level, sehingga terburu-buru mencari prosesor berbiaya lebih rendah.
Tren dan perubahan ini mendorong perlunya ekosistem evaluasi prosesor sehingga desainer dapat dengan mudah mengeksplorasi berbagai pilihan. Badan evaluasi tradisional tidak mampu memenuhi permintaan ini. Mereka sering kali dirancang untuk menampilkan semua fitur penting dari rangkaian prosesor, sering kali menggunakan desain kompleks yang dioptimalkan untuk rentang aplikasi yang sempit. Oleh karena itu, upaya yang dilakukan pada satu lembaga evaluasi jarang diterjemahkan ke dalam lembaga evaluasi lainnya.