Astra SR200 xMCU Synaptics präsentiert spezielle Mikrocontroller für die Edge-KI-Ära

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Mit einer nach eigenen Angaben neuartigen Klasse an Mikrocontrollern wendet sich Synaptic an den Embedded-Bereich für energieeffiziente lokale KI-Anwendungen. Die sogenannten xMCUs der Astra-SR-200-Serie kombinieren Arm-Prozessorkerne, eine Coral-NPU und integrierten DRAM.

Synaptics die Mikrocontroller-Serie Astra SR200 vorgestellt. Der Halbleiterhersteller bezeichnet die neue Produktfamilie als xMCU und will damit die Leistungsfähigkeit klassischer Mikrocontroller um Funktionen erweitern, die bislang überwiegend leistungsfähigeren Anwendungsprozessoren vorbehalten waren. Die Bausteine sind darauf ausgelegt, KI-Modelle direkt auf dem Gerät auszuführen, ohne die Verarbeitung in die Cloud auslagern zu müssen.

Die SR200-Serie unterstützt die kombinierte Verarbeitung unterschiedlicher Datenarten, darunter Sprache, Audio, Bilder, Bewegungs- und Sensordaten. Synaptics richtet sich damit an Hersteller von Wearables, batteriebetriebenen Sensorsystemen, vernetzten Kameras und industriellen Bildverarbeitungs- und Sprachanwendungen. Die integrierte KI-Beschleunigung soll auch komplexere Modelle bei begrenztem Energie- und Platzangebot ermöglichen.

Zum Marktstart umfasst die Familie drei pinkompatible Varianten mit gemeinsamer Softwareentwicklungsumgebung. Der SR210 erreicht eine KI-Rechenleistung von 200 GOPS und ist für dauerhaft aktive Sprach- und Sensorfunktionen vorgesehen. Der SR230 bietet 300 GOPS und ergänzt Funktionen für Bildverarbeitung, Displayansteuerung und optional Audio. Das leistungsfähigste Modell SR250 erreicht 400 GOPS und verfügt über zwei Bildverarbeitungs- und Displaypfade. Durch die Pinkompatibilität sollen sich unterschiedliche Leistungsklassen auf einer gemeinsamen Hardwareplattform realisieren lassen.

Speicherarchitektur und KI-Verarbeitung

Ein wesentliches Merkmal der neuen Mikrocontroller ist die Speicherarchitektur. Sie kombiniert bis zu 8 MB SRAM mit integriertem, speziell angepasstem DRAM, dessen Kapazität auf mehrere Hundert Megabyte skaliert werden kann. Dadurch sollen größere KI-Modelle ohne zusätzlichen externen Arbeitsspeicher ausführbar sein. Nach Angaben von Synaptics benötigt die Speicherarchitektur bei entsprechenden Arbeitslasten nur etwa ein Drittel der Leistungsaufnahme von herkömmlichem System-DRAM.

Bei den Prozessorkernen setzt Synaptics auf eine Kombination aus Arm Cortex-M85 und Cortex-M52. Der leistungsstärkere Cortex-M85 erreicht Taktfrequenzen von bis zu 800 MHz und übernimmt unter anderem Steuerungs-, Multimedia- und rechenintensive Aufgaben. Der Cortex-M52 ist für energieeffiziente Hintergrundprozesse wie Sensorfusion, Konnektivität und KI-Inferenz vorgesehen. Ergänzend steht optional ein Cadence Tensilica HiFi 5 DSP für Audioverarbeitung und akustische KI-Anwendungen zur Verfügung. Ein separater Always-on-Bereich übernimmt Funktionen wie Sprachaktivitätserkennung, Zeitmessung und das Aufwecken des Systems.

Für die KI-Berechnungen integriert die SR200-Serie die Synaptics-Torq-Engine mit der Coral Neural Processing Unit (NPU) von Google Research. Die Beschleunigereinheit unterstützt unter anderem Convolutional Neural Networks (CNN), Transformer-Modelle und vollständig verbundene neuronale Netze. Als Softwarebasis dient ein quelloffener Compiler auf Grundlage von MLIR und IREE, der gängige KI-Frameworks und Modellformate unterstützt. Damit sollen Entwickler Modelle auf die Hardware übertragen können, ohne ausschließlich auf proprietäre Werkzeuge angewiesen zu sein. Als Echtzeitbetriebssystem wird unter anderem Zephyr RTOS unterstützt.

Auch Sicherheitsfunktionen sind in die Bausteine integriert. Dazu zählen hardwarebasierte Isolation, kryptografische Beschleunigung, Manipulationserkennung, die Verwaltung des Gerätelebenszyklus und Secure Boot. Synaptics orientiert sich bei der Implementierung an den Zertifizierungsanforderungen von PSA Level 3 und Common Criteria EAL4+. Diese Sicherheitsmechanismen sollen sowohl softwarebasierte Angriffe als auch physische Manipulationsversuche erschweren.

Schnittstellen und Entwicklungsplattformen

Für die Anbindung externer Komponenten stehen unter anderem Octal-SPI, SDIO, eMMC, UART, SPI, I²C, I3C, PWM, USB 2.0 und energiesparende GPIO-Schnittstellen zur Verfügung. Industrievarianten bieten zusätzlich Gigabit-Ethernet mit Unterstützung für IEEE 1588 und Time-Sensitive Networking (TSN) sowie zwei CAN-FD-Schnittstellen. Damit eignet sich die Plattform auch für Anwendungen, die eine zeitlich abgestimmte Kommunikation und deterministische Datenübertragung benötigen, etwa in der industriellen Automatisierung und Robotik.

Parallel zur Prozessorserie hat Synaptics das Entwicklungsboard Coralboard SR vorgestellt, das in Zusammenarbeit mit Google Research entstand. Es basiert auf dem Astra SR250 und bietet neben den beiden Arm-Prozessorkernen eine Torq/Coral-NPU mit 400 GOPS, bis zu 8 MB SRAM und bis zu 256 MB integriertem DRAM. Zur Ausstattung gehören außerdem NOR-Flash, ein microSD-Steckplatz, WLAN und Bluetooth sowie Anschlüsse für Kameras, Displays und Erweiterungsmodule. Unterstützt werden unter anderem CSI/DSI, USB, zwei Bildsignalprozessoren und digitale Mikrofone. Die Entwicklungsumgebung verwendet den quelloffenen Torq-Compiler und die zugehörige Laufzeitumgebung.

Ergänzt wird das Angebot durch das bereits vorgestellte Coralboard SL, das seit dem 20. Oktober 2026 regulär über DigiKey erhältlich ist. Diese Entwicklungsplatine basiert auf dem Astra SL2619 mit zwei bis zu 2 GHz schnellen Arm-Cortex-A55-Kernen, einem Cortex-M52 und einer Torq/Coral-NPU mit einer Rechenleistung von 1 TOPS. Hinzu kommen 2 GB DDR4-Arbeitsspeicher und verschiedene Erweiterungsmöglichkeiten. Beide Coralboard-Varianten nutzen eine gemeinsame Softwarebasis, sodass sich KI-Anwendungen für unterschiedliche Hardwareklassen entwickeln lassen. Einen konkreten Preis oder Verfügbarkeitstermin für die neuen SR200-Mikrocontroller nennen die vorliegenden Informationen nicht. (sg)

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