產品推出背景

能源與電力，家居家電，工業控制及自動化等領域正加速向 “智能化 + 節能化” 轉型，對 MCU 的算力、集成度、可靠性及能效提出更高要求 —— 既要滿足復雜算法（如電機變頻控制）的高效執行，又需支持 AI 推理以實現場景化智能調節，同時還要兼顧系統成本與穩定性。

必易微專業 MCU 設計團隊憑借在高可靠性 32 位工業及車規級 MCU 領域長期設計與開發經驗，聚焦變頻及逆變相關的電機控制領域的需求，精準洞察市場痛點，推出新一代 AI MCU —— KPM32R28TX。該產品以 “AI + 變頻控制” 為核心，將高性能計算、AI 推理、高精度控制與多重防護融為一體，為多領域目標客戶提供 “芯片 + 算法” 的整體解決方案，助力客戶實現產品升級與節能突破。

圖 1  | AI MCU 芯片 KPM32R28TX

KPM32R28TX 產品介紹

KPM32R28TX 是一款應用 AI 推理和多電機控制的高性能 AI MCU，核心優勢在于集成 NPU、高精度定時器和高速 ADC，可同時承載神經網絡運算與復雜電機控制任務，單芯片即可替代傳統多芯片方案，大幅簡化系統設計。

以空調的應用場景為例：通過深度學習方法對提取的空調運行數據進行訓練和學習，生成高效的神經網絡模型，并在芯片端實時運行此網絡，可實現 AI 節能和變頻控制同步進行。基于人工智能策略的變頻空調系統控制技術，使得空調系統能夠更加準確地根據實時工況進行智能調節。這套 “人工智能+變頻控制單芯片” 解決方案，能夠實現 15%~25% 的顯著節能效果，助力客戶在能效和成本上獲得雙重優勢。

核心參數與配置

  • CPU：Cortex M4F 200MHz FPU

  • NPU：1.5TOPS/W(能效比)

    • 支持全連接/卷積/池化/激活/歸一化

    • 支持 Float/INT16/INT8 精度

    • 支持 DNN/CNN 多種網絡模型        

  • TMU：sin/cos/arctan

  • Flash：256KB，I/D 

  • Cache：1KB/512B

  • RAM：32KB 奇偶校驗

  • 內部 RC 時鐘(8M)×2：精度 <1%(-40℃~105℃)

  • 電源：2.4~5.5V

  • 定時器(16位):

    • TIMH×1：PWM 分辨率 156ps，支持 3 對帶死區 PWM 互補

    • TIMA×2：支持 3 對帶死區 PWM 互補

    • TIMG×3：支持 4 通道 PWM 輸出

    • TIMS×4：支持 4 通道 PWM 相位偏移

  • ADC×2：12 位分辨率，2.4Msps 采樣率

  • CMP×4/DAC×4

  • 通訊接口：

    • 3 個 SCI：支持 UART、SPI 及簡易 I2C (主模式)

    • 2 個標準 I2C：支持主從模式及高速 I2C

    • 1 個 SPI，支持 1 ~ 32bit 數據傳輸

    • 1 個標準 CAN：支持 CAN2.0A/B

  • 封裝：LQFP-48/64/80，QFN4×4-28，QFN5×5-48

圖 2  | KPM32R28TX 芯片架構示意圖

KPM32R28TX 產品亮點

亮點一

集成 NPU 的高性能 MCU 芯片

人工智能 + 變頻控制單芯片解決方案

KPM32R28TX 芯片所搭載的 CPU 主頻高達 200MHz 且支持浮點運算指令，配合三角函數加速器，能顯著提高電機算法的執行效率。此外，芯片還集成高能效 NPU，其能效比可達到 1.5TOPS/W，同時支持浮點和定點模型及 DNN/CNN 多種網絡模型。

KPM32R28TX 作為同時完成神經網絡運算和高性能電機控制的單芯片解決方案，以集成度高、功耗低的設計簡化了系統的復雜性，提高了整體系統的可靠性和穩定性。同時，單芯片解決方案還降低了系統的成本和占用空間，使得產品更具競爭力。

亮點二

高速 ADC 和定時器

KPM32R28TX 集成了兩個高達 2.4Msps 采樣率的 ADC 和一個頻率高達 200MHz、分辨率高達 156ps 的定時器，使其能夠實現雙電機反饋電流的高速采集，并反饋準確的電機運行狀態信息。同時，高精度的定時器可以實現對電機的超高控制精度和控制頻率，確保系統能夠在各種工況下達到最理想的工作效率點。

亮點三

兩個高精度時鐘

KPM32R28TX 集成了兩個 -40℃~105℃ 溫度范圍內精度達到 1% 的內部時鐘。因此當一個時鐘出現故障時，系統能夠自動切換到另一個時鐘，保證系統的正常運行。

亮點四

可靠的安全性保障

KPM32R28TX 內置了多重安全機制，包括物理層面的防護、數據加密與解密、安全啟動流程等，確保了芯片的安全性和可信度。

亮點五

易于集成和擴展

KPM32R28TX 提供了豐富的接口和通信協議，支持與其他控制單元的連接和數據交換。

KPM32R28TX 應用場景

憑借 “高算力、高精度、高節能” 特性，KPM32R28TX 可廣泛覆蓋能源與電力，家居家電，工業控制及自動化三大核心領域，適配多種高要求控制場景。

具體應用場景

  • 工業應用

  • 家電控制

  • 電機驅動和應用控制

  • EV 充電基礎設施   

  • 可再生能源存儲 

  • 混合動力、電動和動力總成系統

  • 交流逆變器和變頻驅動器

  • 工業電源

智能未來

新一代 AI MCU 芯片 KPM32R28TX 進一步完善了必易微 “工業及車規級 MCU” 產品矩陣。必易微專業化的 MCU 設計團隊，聚焦變頻及逆變相關的電機控制領域，幫助客戶快速實現從參考設計到系統開發的落地。

憑借核心技術積累，必易微 MCU 系列產品已在多元場景實現廣泛應用，為全球客戶提供高效、可靠的智能控制解決方案。未來，我們將繼續推動智能化與節能化的深度融合，為更多行業賦能，助力綠色科技發展。

總結

集成 NPU 的新一代 AI MCU —— KPM32R28TX，作為 “人工智能 + 變頻控制單芯片解決方案”，大幅簡化系統設計，助力客戶快速落地高效智能控制產品。憑借自身優越的性能，該產品可廣泛覆蓋能源與電力，家居家電，工業控制及自動化應用場景，在不同工況下均具備穩定的適配能力。