Upbeat开发采用SiFive内核的MCU,集成自研NPU

Upbeat 科技公司宣布推出 UP201 与 UP301 系列 RISC-V 微控制器，该系列产品是与 SiFive 公司合作开发的。这些器件适用于多种应用场景，包括始终在线的物联网设备、可穿戴设备、无人机以及基于传感器的系统。

UP201 与 UP301 集成了两个 SiFive Essential IP 内核，以及两个由 Upbeat 科技公司自主设计的神经网络加速器。它们采用了 Upbeat 公司的错误检测与纠正（EDAC）架构，并支持近阈值操作，以此提升能源效率。其功耗规格为 16.8 微瓦 / 兆赫兹 / DMIPS（每秒百万条指令），时钟频率最高可达 400 兆赫兹，性能达到 717 DMIPS。

该平台包含两个 RISC-V 内核：一个是工作在始终在线（AON）域的 E21 轻量级内核，另一个是工作在非始终在线（Non-AON）域的 E34 高性能内核。AON 内核负责处理持续的低功耗传感任务，而第二个内核则在应对更高负载工作时启动。

根据 Upbeat 科技公司的介绍，这种架构设计能够实现近乎即时的唤醒功能，且与传统微控制器相比，能耗降低幅度最高可达 65%。

Coremark功耗及分数

每款器件都内置了两个神经网络处理器（NPU），可同时处理始终在线的推理任务和计算密集型 AI 任务。AON 域的 NPU 负责执行低功耗推理任务，如语音检测或运动检测；而第二个 NPU 则处理更复杂的运算，如说话人识别或生物信号分析。此外，一个 32 位整数数学加速器可支持实时信号处理与控制任务。

该系统级芯片（SoC）包含一个信任根子系统，内置物理不可克隆功能（PUF）、真随机数生成器（TRNG）以及 8 千字节的一次性可编程（OTP）存储。基于硬件的加密引擎支持 AES-256、SHA-256 和 SM4 算法，同时具备安全启动功能，可实现数据保护。

功耗效率

UP201 是一款紧凑型 AI 系统级芯片，采用 3×3 毫米晶圆级芯片尺寸封装（WLCSP），专为传感器中枢、可穿戴设备等功耗受限系统设计。UP301 采用 5×5 毫米细间距芯片尺寸封装（FCCSP），新增了摄像头输入、MIPI-DSI-2 显示接口，并扩展了输入 / 输出（I/O）功能，适用于增强现实（AR）眼镜、机器人等更高性能的设计场景。

两款产品共享相同的双核架构与神经网络处理器，但在输入 / 输出配置、存储接口和多媒体功能方面存在差异。

开发板

Trina-Pi 开发板为 UP201 微控制器提供了原型开发平台。该开发板尺寸为 33×61 毫米，集成了 UP201 微控制器、FT2232HP USB 桥接器、NOR 闪存、电源管理芯片、通用输入 / 输出（GPIO）接口排针，以及复位和编程按键。

其 USB Type-C 接口支持通过软件开发工具包（SDK）进行开发，该工具包包含多个示例项目，涵盖神经推理、控制任务，以及利用集成的 2.5D 图形处理器（GFX GPU）和 LVGL 库实现的显示渲染功能。