[EMBEDDED WORLD] Présente sur le salon Embedded World 2024 qui ferme ses portes aujourd’hui 11 avril à Nuremberg (Allemagne), la jeune société Alif Semiconductor lance sous la référence Balletto une famille de microcontrôleurs à connectivité radio Bluetooth Low Energy (LE) dotés d’un moteur neuronal matériel optimisé pour les charges de travail liées à l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique (AI/ML). Une première selon la start-up créée en 2019 qui commercialise déjà sous la marque Ensemble des microcontrôleurs qui associent accélération IA, sécurité et très grande sobriété (lire notre article).

Fournies dans un boîtier WLCSP ultracompact (moins de 16 mm2), les puces Balletto sont censées donner aux équipementiers la possibilité de mettre en œuvre des fonctions AI/ML sophistiquées telles que la reconnaissance vocale, la suppression adaptative de bruit, le ciblage vocal et la formation de faisceaux dans les écouteurs stéréo sans fil TWS, ainsi que la fusion de capteurs dans les bracelets tendance et d'autres types de dispositifs aux dimensions très compactes.

Selon Alif, la famille Balletto offre des fonctionnalités audio et de détection puissantes grâce à ses capacités DSP et IA/ML embarquées et à sa grande capacité mémoire intégrée. Dans la pratique, les puces se déploient autour d’un cœur Arm Cortex-M55 (au score EEMBC CoreMark de 704 à 160 MHz), renforcé par les extensions vectorielles Arm Helium (Profile-M) qui assurent une amélioration de 500% des performances DSP.

On y trouve aussi un moteur neuronal (NPU) Arm Ethos-U55 doté d’une puissance maximale de 46 Gops (gigaopérations par seconde) et une mémoire à couplage étroit (TCM) de 2 Mo. Les performances d’exécution des réseaux de neurones sont jusqu’à 15 fois supérieures à celles d’un processeur Cortex-M4 seul. Ces caractéristiques, selon Alif, produisent d’excellents résultats pour les fonctions d’encodage/décodage audio, y compris pour le codec LC3 à faible latence et haut débit qui sous-tend la technologie de diffusion audio Bluetooth Low Energy Auracast (lire notre article).

A noter que le bloc radio (avec frontal analogique) présent dans la puce dispose de son propre processeur (à architecture RSIC-V) et de sa propre mémoire et peut gérer des transmissions Bluetooth LE 5.3 et Thread en parallèle via une simple antenne intégrée sur le microcontrôleur. Une caractéristique qui, selon Alif, rend la plate-forme Balletto adaptée à un usage au sein des réseaux et systèmes domotiques prenant en charge le protocole Matter. De plus, une sensibilité de réception de -101 dBm et des algorithmes avancés permettent d'éviter les interférences provenant d'autres appareils et d’assurer la coexistence avec d’autres protocoles partageant la bande de fréquence des 2,4 GHz.

Les microcontrôleurs Balletto disposent en outre d’une architecture à double amplificateur de puissance. L’amplificateur haute puissance (HPA) fournit une sortie de +10 dBm pour une portée maximale, tandis que l'amplificateur basse puissance (LPA) se limite à +4 dBm pour une consommation d'énergie optimisée.

Au-delà, tout comme les processeurs de la famille Ensemble, les puces Balletto contiennent une enclave sécurisée dotée de son propre processeur et de sa propre mémoire qui fournit plusieurs couches de sécurité dont une racine matérielle de confiance et une chaîne de traçabilité. Elles sont également équipées de la technologie propriétaire dénommée aiPM (Autonomous Intelligent Power Management), censée assurer un contrôle fin et précis du moment où telle ou telle ressource de la puce doit être alimentée. L'unité de gestion de l'alimentation aiPM met en œuvre quatre modes d'alimentation au niveau système, dont un mode Stop qui ne consomme que 700 nA.

Parmi les autres caractéristiques, on citera des interfaces numérique I3C, USB-HS et CAN-FD (x2), jusqu'à 2 Mo de MRam haute vitesse et 2 Mo de SRam sans attente, une interface Octal-SPI, des interfaces caméra et d’affichage, une unité graphique (GPU) 2D et une fonction de sensor hub.

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