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i.MXシリーズは、NXPセミコンダクターズが低消費電力に重点を置いたマルチメディアおよび組み込みアプリケーション向けに設計したARMアーキテクチャベースのシステムオンチップ（SoC）プロセッサのファミリーです。 [ 1 ]元々はフリースケールセミコンダクター（2015年にNXPに買収）によって開発された[ 2 ] i.MXアプリケーションプロセッサは、 CPUコア、グラフィックス処理ユニット（GPU）、ビデオ処理ユニット（VPU）などの複数の処理ユニットを1つのダイに統合しています。i.MXファミリーは、自動車、産業、および消費者市場向けに認定されており、ほとんどの製品は10～15年の生産寿命が保証されています。[ 3 ]
i.MXは元々「innovative Multimedia eXtension」の略で、以前はFreescale DragonBallマイクロコントローラの第5世代である「DragonBall MX」ファミリーとして知られていました。i.MXプロセッサを使用している注目すべきデバイスには、 Ford Sync車載システム[ 4 ] 、 Amazon Kindle [ 5 ] 、Zune（Zune HDを除く）、PurismのLibrem 5、およびさまざまな組み込みシステムやシングルボードコンピュータなどがあります。
i.MXファミリーは、ARM920Tアーキテクチャをベースとした初代DragonBall MX1シリーズで2001/2002年に発売されました。 [ 6 ]フリースケールセミコンダクターは、2000年代から2010年代にかけて、ARM9からARM11、ARM Cortex設計へと、より新しいARMアーキテクチャを段階的に採用しながら、世代を重ねて開発しました。2007年、フリースケールはAMDのImageonグラフィックス技術のライセンスを取得し、後のi.MX5シリーズプロセッサにGPU機能を統合しました。[ 7 ] NXPは2015年に約120億ドルの取引でフリースケールを買収し、i.MX製品ラインはNXPの下で開発が続けられました。[ 2 ]
i.MXファミリーは、より高度なARMコア、改良された製造プロセス[ 8 ] 、 IoT、自動車、産業用途向けの特殊なバリアントを組み込んだ新世代が登場し、時間の経過とともに大幅に拡張されました。i.MX RTクロスオーバーマイクロコントローラシリーズは、マイクロコントローラのような機能とアプリケーションプロセッサの性能を組み合わせたもので、2017年に発表されました[ 9 ] 。
2001年/2002年に発売されたi.MX/MX-1シリーズは、ARM920Tアーキテクチャをベースとしている。
i.MX2xシリーズは、90nmプロセスで設計されたARM9アーキテクチャ（ARM926EJ-S）に基づくプロセッサファミリーです 。
i.MX21シリーズは、低消費電力の携帯機器向けに設計されています。2003年に発売されました。
i.MX27シリーズは、ビデオ電話およびビデオ監視向けに設計されています。2007年に発売されました。
i.MX25ファミリーは2009年に発売されました。特に、主要なセキュリティ機能をハードウェアに統合しています。このファミリーのハイエンドモデルであるi.MX258は、400MHzの ARM9 CPUプラットフォーム、LCDC（LCDコントローラ）、セキュリティブロックを統合し、133MHzのmDDR-SDRAMをサポートしています 。
2009年に発売されたi.MX233プロセッサ（旧称STMP37xxファミリーのSigmaTel STMP3780）は、電源管理ユニット（PMU）とステレオオーディオコーデックをシリコン内に統合しているため、外部の電源管理チップとオーディオコーデックチップが不要です。
i.MX28ファミリーは2010年に発売されました。ハードウェアに主要なセキュリティ機能、ADC、および電源管理ユニットを統合しています。200MHzのmDDR、LV-DDR2、およびDDR2-SDRAMメモリをサポートしています 。
i.MX3xシリーズは、ARM11アーキテクチャ（主にARM1136J(F)-S）をベースとしたプロセッサファミリーであり、90nm プロセスで設計されています。
i.MX31は2005年に発売されました。532MHzの ARM1136JF-S CPUプラットフォーム（ベクトル浮動小数点演算ユニット、L1キャッシュ、128KBのL2キャッシュ搭載）+ビデオ処理ユニット（VPU）+3D GPU（OpenGL ES 1.1）+ IPU +セキュリティブロックを統合しています。133MHzのmDDR-SDRAMをサポートしています。3DおよびVPUアクセラレーションはPowerVR MBX Lite によって提供されます。
i.MX37プロセッサは、ポータブルメディアプレーヤー向けに設計されており、2008年に発売されました。
133MHzのmDDR-SDRAMに対応しています 。
i.MX35ファミリーは2009年に発売され、i.MX31シリーズの後継機種です。このファミリーのハイエンドモデルであるi.MX357は、532MHzの ARM1136J(F)-S CPUプラットフォーム（ベクトル浮動小数点演算ユニット、L1キャッシュ、128KBのL2キャッシュを搭載）、2.5D GPU（OpenVG 1.1）、IPU、およびセキュリティブロックを統合しています。また、133MHzのDDR2-SDRAMをサポートしています 。
i.MX5x シリーズはARM Cortex A8コアをベースとしています。i.MX51 ファミリー (スマートブックや車載インフォテインメントなどのハイエンドマルチメディアデバイス) と i.MX50 ファミリー (電子書籍リーダー) の 2 つのファミリーで構成されています。65 nm プロセスで設計されています 。Freescale は 2007 年に ATI の Imageon テクノロジーのライセンスを取得し、[ 7 ]一部の i.MX5 モデルにはImageon Z460 GPU が含まれています。
このファミリーのハイエンドメンバーである i.MX515 は、800 MHz ARM Cortex A8 CPU プラットフォーム ( NEONコプロセッサ、ベクトル浮動小数点ユニット、L1 キャッシュ、256KB L2 キャッシュ付き) + マルチフォーマット HD 720p デコード / D1 エンコード ハードウェア ビデオ コーデック (VPU、ビデオ処理ユニット) + Imageon Z430 3D GPU (OpenGL ES 2.0) + 2.5D GPU (OpenVG 1.1) + IPU + セキュリティ ブロックを統合しています。[ 10 ] [ 11 ]特に200 MHz のDDR2 SDRAM をサポートしています。imx51 ファミリーは 2009 年に発売されました。
i.MX508プロセッサは、フリースケールとE Inkの共同開発によって誕生した製品です。電子書籍リーダー向けに設計されており、2010年に発売されました。E Inkのディスプレイコントローラをシリコン内部に統合することで、部品コストと基板上のスペースを削減しています。特に、400MHzのLP-DDR2 SDRAMをサポートしています 。
i.MX535は2010年6月に発表され、2011年第1四半期から出荷が開始されました。
i.MX 6シリーズは、 ARM Cortex A9のソロ、デュアル、またはクアッドコア（場合によってはCortex A7 ）をベースとしており、通常は1つ以上のVivante GPUを搭載しています。40nmプロセスで製造されています。i.MX 6 Solo、Dual、およびQuadは、2011年1月にラスベガスで開催されたコンシューマー・エレクトロニクス・ショー で発表されました。
i.MX 7 シリーズは、低消費電力のARM Cortex A7 CPU コアとセカンダリの ARM Cortex M4 リアルタイム コプロセッサをベースとしています。28 nm の完全空乏型シリコン オン インシュレータ(FDSOI) プロセスで設計されています。[ 15 ] IoTアプリケーション向けに設計された低消費電力のシングル コアおよびデュアル コア モデルのみがリリースされています。i.MX 7Solo と i.MX 7Dual は 2013 年 9 月に発表されました。[ 16 ] [ 17 ]
i.MX 8には、大きく分けて4つの異なるシリーズがあります。
各シリーズはそれぞれ大きく異なり、ピンの互換性はありません。ただし、各シリーズ内でもピンの互換性があるバージョンがいくつかあります。
各シリーズには、Quad、Dual、Plus、Maxなどの接尾辞、またはそれらの組み合わせ（例：QuadMax、DualPlus）が付いています。i.MX 8シリーズには多くのバリエーションがありますが、名前が機能セットにどのように対応しているかは明確ではありません。以前のCPUシリーズでは、命名規則が機能または機能セットに明確に対応していましたが、i.MX 8ではそうではありません。
i.MX 8シリーズは2013年9月に発表され、ARMv8-A 64ビットCPUアーキテクチャに基づいています。NXPによると、i.MX 8シリーズはドライバー情報システム（車載コンピュータ）向けに設計されており、アプリケーションがリリースされています。[ 16 ]
2016 年 5 月、i.MX 8 は i.MX 8 をベースとしたマルチセンサリーイネーブルメントキット (MEK) として利用可能になりました。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] Web で見つかった NXP FTF のスライド[ 21 ]によると、当初は合計 5 つのバリアント (「デュアル」と「クアッド」という主要なカテゴリに分類) があり、CPU と GPU の機能が異なると示されていました。CPU にはCortex-A72、Cortex-A53、Cortex-M4がさまざまな数含まれ、GPU はVivante GC7000VX の 1 個または 2 個のユニットであると示唆されていました。他の出版物もこの一般的なイメージを支持しており、中には NXP によって後に開発サポート製品として宣伝された「マルチセンサリーイネーブルメントキット」(MEK) という名前の評価キットの写真を含むものもありました。[ 20 ] [ 19 ]
i.MX 8は2017年第1四半期に発表され、3つの製品を中心に展開されました。[ 22 ] 2つのバリアントには4つのCortex-A53が含まれています。すべてのバージョンには1つまたは2つのCortex-A72 CPUコアが含まれており、すべてのバージョンには2つのCortex-M4F CPUコアが含まれています。
すべてのi.MX 8 SoCには、Vivante GC7000シリーズGPUが搭載されています。QuadPlusはGC7000Liteコアを使用していますが、QuadMaxには2つのフルGC7000 GPUが搭載されています。
標準の主な機能：高度なセキュリティ、AVB対応イーサネット、PHY対応USB 3.0、MMC/SDIO、UART、SPI、I²C、I²S、タイマー、セキュアRTC、メディアプロセッサエンジン（Neon™）、統合電源管理。
*プリプロダクション
i.MX 8Mシリーズは、2017年1月4日にCESで発表されました。[ 24 ]主な特徴：[ 25 ]
i.MX 8M Miniは、NXP初の14LPC FinFETプロセス技術を用いて製造された組み込み型マルチコア・ヘテロジニアス・アプリケーション・プロセッサです。
中核となるのは、最大2GHzで動作する最大4つのArm Cortex-A53コア と、400MHz以上のリアルタイム処理ドメインを備えた拡張可能なコア複合体です。i.MX 8M Miniコアオプションは、コンシューマー向け、オーディオ、産業用途、機械学習のトレーニングおよび推論など、幅広いクラウドプロバイダーで利用されています。
特徴[ 9 ]
i.MX 8Xシリーズは2017年3月14日に発表されました。[ 27 ]主な特徴：[ 28 ]
i.MX 9シリーズは、NXPの最新世代アプリケーションプロセッサであり、高度な製造プロセスに基づいて構築され、ARM Cortex-A55コアを搭載しています。このシリーズは、産業、自動車、IoTアプリケーションにおけるエッジコンピューティング、リアルタイム接続、AI/ML機能に対する高まる需要に対応するために開発されました。i.MX 9ファミリーには、さまざまな市場セグメントと性能要件に対応する複数のバリエーション（i.MX 91、i.MX 93、i.MX 94、i.MX 95）が含まれています。
主な特徴: [ 29 ]
i.MX RTシリーズは、従来のマイクロコントローラとアプリケーションプロセッサの中間に位置する製品であり、マイクロコントローラのリアルタイム機能と決定論的なパフォーマンスを、アプリケーションプロセッサによく見られる高いクロック速度と周辺機器と組み合わせたものです。[ 1 ]プログラムの保存にフラッシュメモリを使用する従来のマイクロコントローラとは異なり、i.MX RTシリーズは、主要なプログラム実行空間として大量の統合SRAMを使用します。 [ 1 ]このアーキテクチャ上の選択により、フラッシュメモリへのアクセスに伴う待機状態が排除され、プロセッサは、リアルタイムアプリケーションに不可欠な、より高い持続的パフォーマンスとより決定論的な実行時間を実現できます。[ 30 ]
RTシリーズは、エッジコンピューティング、産業オートメーション、IoTデバイス、および従来のマイクロコントローラよりも高い処理能力とリアルタイム応答性を必要とするその他のアプリケーションを対象としています。これらは40nmノード で最大600MHzで導入され 、後に28nmノード で1GHzにアップグレードされました 。[ 1 ]このシリーズの最初のデバイスは、2017年秋に発表されたi.MX RT1050です。[ 1 ]
2025年現在、このファミリーは、異なる性能と電力要件をターゲットとしたCortex-M7デバイス（400 MHz～1 GHz）とCortex-M33デバイス（200～325 MHz）で構成されています。 [ 31 ]
主な特徴: [ 32 ]
i.MX RT1170は、別々の電力ドメインで動作するデュアルコア（ 1GHzのCortex-M7と400MHzのCortex-M4 ）を備えた高性能フラッグシップモデルです 。タイムセンシティブネットワーキング（TSN）をサポートする2つのギガビットイーサネットポートを搭載し、4,500を超えるCoreMarkパフォーマンスを実現しています。[ 33 ] RT1160は、3つのイーサネットインターフェイスを備えた同様のデュアルコアアーキテクチャを提供します。[ 31 ]
2021年に発表されたi.MX RT500シリーズは、275MHzのARM Cortex-M33とCadence Xtensa Fusion F1 DSP を組み合わせた超低消費電力クロスオーバーMCUで、最大5MBのSRAMを搭載し、ウェアラブルおよびIoTアプリケーション向けに最適化されています。 [ 34 ] i.MX RT600シリーズは、 300MHzのCortex-M33と600MHzのCadence Tensilica HiFi 4 DSPを搭載し、オーディオおよび音声アプリケーションに重点を置いています。最大8つのデジタルマイクをサポートし、オーディオ処理ワークロード用に4.5MBのSRAMを搭載しています。[ 35 ]
2024年9月に発表されたi.MX RT700は、eIQ Neutron NPUによる統合AIアクセラレーションを導入しています。[ 36 ]デュアルCortex-M33プロセッサ（325MHz と250MHz）、HiFi 4およびHiFi 1 DSP、RISC-VベースのI/Oコプロセッサを含む最大5つのコアを備えています 。NPUは、以前のRTシリーズと比較して、アクティブ電力を30%削減し、スリープモード効率を70%向上させながら、最大100倍のAIパフォーマンスアクセラレーションを提供します。[ 37 ] RT700は2025年第1四半期にサンプル出荷が開始される予定です。 [ 38 ]
NXPは、MCUXpresso SDKおよびIDEを通じて開発サポートを提供しており、 FreeRTOS、Zephyr、Azure RTOSのRTOSをサポートしています。eIQ機械学習環境は、エッジAIアプリケーション向けにTensorFlow Lite MicroとPyTorch Glowをサポートしています。[ 39 ]
フリースケールは、自社チップ向けに最適化されたソフトウェアコンポーネントを選択することで、ソフトウェアの階層化アプローチを提案しました。すべてのi.MXノードに共通するi.MXボードサポートパッケージ（BSP）は、カーネル最適化、ハードウェアドライバ、およびユニットテストで構成されています。同社はまた、マルチメディアコーデック（ARMおよびビデオ処理ユニットアクセラレーション）も提供しています。i.MXには、マルチメディアフレームワークプラグイン、電源管理、セキュリティ/DRM、グラフィックス（OpenGL / OpenVG）などのオープンソースフレームワークを再利用するミドルウェアも含まれています。
Freescale i.MX開発キットには、 GNOME Mobile環境を備えたLinuxソフトウェアスタックが含まれています。
i.MX51 ファミリーでは、リファレンスユーザーインターフェイスはUbuntuです。サポートされている最後の Ubuntu バージョンは 10.04.1 です (ミラーではまだ入手可能です)。Ubuntu はバージョン 10.10 以降、「公式」の i.MX51 ファミリーのサポートを終了しました。[ 40 ] Ubuntu 11.10 以降、i.MX53 Quickstart ボードのサポートが、デスクトップまたはサーバーの SD カードにプリインストールされて利用可能になりました。[ 41 ]
OpenEmbedded Linuxディストリビューションは、複数のi.MXプラットフォームをサポートしています。商用Linuxサポートは、Lanedo、TimeSys、MontaVista、Wind River Systems、Mentor Graphicsなどの企業から提供されています。
2010年2月、フリースケールはi.MX5xファミリー向けにAndroidプラットフォームをリリースした。 [ 42 ]
2010年初頭、フリースケールはi.MX515プロセッサ上で動作するChromiumOSのデモを行った。 [ 43 ]同社はChromiumやChromeに関するそれ以上の計画を明らかにしていない。
Freescale i.MX51 のサポートは 2013 年 3 月 20 日に FreeBSD に追加されました。[ 44 ] その後、i.MX5 ファミリーの他のメンバーのサポートも追加されました。
Freescale i.MX 6 ファミリーのサポートは、2013 年 10 月 31 日に FreeBSD に追加されました。[ 45 ]
オペレーティングシステムフレームワークは、i.MXシリーズをサポートしています。[ 46 ] Sculpt OSは、MNT Reformファミリー（i.MX8）向けにメンテナンスされています。[ 47 ]
NetBSD 6.0 には Freescale i.MX51 のサポートが付属しています。[ 48 ]バージョン 7.0 では、i.MX 6 ベースのボードのサポートが追加されました。[ 49 ]
FreeScaleのi.MX 6シリーズSoCのサポートは、 2013年9月6日に[ 50 ] OpenBSDの最新版に追加されました。
9frontは2022年半ばからMNT Reform（i.MX8）を運営している。[ 51 ]
Freescaleは、 Trinity Convergence、Adeneo、Thundersoft、Intrinsyc、Wind River Systems、QNX、Green Hills、SYSGO、Mentor Graphicsなど、i.MXプロセッサ上で動作するリアルタイムオペレーティングシステムとソフトウェアを提供するさまざまなパートナーを抱えています。[ 52 ]
RISC OSにおけるi.MXのサポートは2015年から利用可能となっている。
Freescale i.MX開発キットにはWinCEが含まれています。
wolfSSLは、wolfSSL v3.14.0以降のすべてのバージョン（v3.14.0を含む）でi.MX6をサポートしています。また、wolfSSLはi.MX6で暗号化支援および保証モジュール（CAAM）を使用するための追加サポートも提供しています。[ 53 ]
2010年1月、フリースケールは、Smart Application Blueprint for Rapid Engineering（SABRE）シリーズの最初のプラットフォームを発表しました。[ 54 ]これは、i.MX515で動作するスマートブック（7インチの抵抗膜式タッチスクリーンを備えたタブレット型）です。
2010年2月、フリースケールはi.MX515をベースにした電子書籍リーダー向けSABREプラットフォームのデモを行った[ 55 ]。
Freescale i.MXコミュニティWebサイトでは、さらに多くのリファレンスボードが紹介され、サポートされています。これらには以下が含まれます。
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