EEMBC-ULP-Benchmark Energieverbrauchs-Rekordwert für ARM Cortex-M4-Mikrocontroller

Ambiq Micro gibt einen Rekord für den Ultra-Low-Power-Benchmark der EEMBC (Embedded Microprocessor Benchmark Consortium) bekannt: Der Cortex-M4-basierte Apollo-MCU erreicht einen Benchmarkwert von 377, eine Verdoppelung gegenüber dem bisherigen Spitzenreiter.

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Mit einem Benchmark-Wert von 377 auf der EEMBC-ULPbench verzeichnet der Apollo MCU einen laut Benchmark-Skala um weniger als die Hälfte geringeren Stromverbrauch als der bisherige verzeichnete Ultra-Low-Power-Spitzenreiter. Der STMicroelectronics STM32L476RG erreichte zuletzt einen Wert von 185.

Der Benchmark hilft Embedded-Entwicklern bei der Wahl stromsparender MCUs, standardisiert eine typische stromsparende Design-Last und misst den tatsächlichen Stromverbrauch, der für die Ausführung der Last erforderlich ist. Dieser Ansatz normalisiert die verschiedenen Betriebsmodi einer MCU, wie z.B. Aktivstrom, Sleep-Strom, Wake-up-Zeit, Core- und Cache-Effizienz. Die Daten werden anschließend in einem Wert synthetisiert, den Entwickler nutzen können. Dabei handelt es sich um die Energiemenge, die zur Ausführung der jeweiligen Anwendung erforderlich ist.

„Bis dato sind die ULPBench-Ergebnisse der Apollo MCU beeindruckend, da sie eine praktische, echte Anwendung der Bausteine mit nahezu idealen Spannungsübergangswerten für Logikgatter und eine geringere Gate-Eingangs-kapazität aufweisen,“ sagt Markus Levy, President der EEMBC. „Nach dem Abschluss der Zertifizierung durch die EEMBC, bestätigen wir, dass die Apollo-MCU-Werte entsprechend der ULPBench-Standard-Anforderungen erzielt worden sind.“

Der Mikrocontroller basiert auf einem 32-Bit ARM Cortex-M4-Prozessor mit Fließkommaeinheit. Dieser läuft mit bis zu 24 MHz Taktfrequenz und enthält stromsparenden Speicher bis zu 512 kB Flash und 64 kB RAM. Die MCU enthält zudem umfangreiche Timing-Peripherie, I2C/SPI Master und Slave Ports sowie einen UART zur Kommunikation mit Peripherie und herkömmlichen Bausteinen bzw. Geräten.

Ambiq Micro schreibt den Erfolg dem Sub-Threshold-Design des Apollo MCU zu. Die SPOT-Plattform (Subthreshold Power Optimized Technology) ermögliche dem Mikrocontroller, den geringstmöglichen Stromverbrauch im Aktiv- und Sleep-Modus zu erzielen. Die MCU nimmt dabei nur 34 µA/MHz Strom bei der Ausführung von Befehlen aus dem Flash auf. Die Stromaufnahme im Sleep-Modus beträgt nur 140 nA.

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