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开箱实测恩智浦 i.MX93 开发板:双核 A55+M33 异构架构,边缘 AI 网关原型神器

08/10 08:38
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原文链接

https://f1829ryac0m.feishu.cn/docx/VtQldep18oylcqxvYRqcmBzUn8e?from=from_copylink

一、开箱与外观印象

1.1 包装与配件

图 1 FRDM-IMX93 开发板包装及配件(来源:实拍)

FRDM i.MX 93 套件面向快速上手设计,核心内容包括开发板本体、快速入门指南和用于连接 PC 的 USB 线缆。根据快速入门指南,eMMC 中预装 Linux BSP 镜像,开发者拿到板卡后可以优先验证出厂系统,再决定是否重新部署官方镜像。

项目 说明
FRDM-IMX93 开发板 开发板主体
USB Type-C to Type-C 线缆 用于 USB Type-C PD 供电
USB 2.0 Type-C to Type-A 线缆 用于调试串口或与 PC 连接
Quick Start Guide 快速入门说明
Linux BSP image 预烧录在 eMMC 中

1.2 板卡外观与第一印象

FRDM-IMX93 采用 105 mm x 65 mm 的紧凑尺寸,PCB 为标准 10 层 FR-4 设计。板上集成 i.MX 93 应用处理器、2 GB LPDDR4X、32 GB eMMC、双千兆以太网、无线三模模块、MIPI 摄像头/显示接口、HDMI、USB、CAN、调试串口和 2x20 扩展接口。

从接口布局看,它更像是一块面向 Linux 边缘计算、轻量 AI 和工业联网验证的 MPU 平台,而不是传统只跑裸机或 RTOS 的 MCU 入门板。

图 2 FRDM-IMX93 开发板正面(来源:实拍)

图 3 FRDM-IMX93 开发板背面(来源:实拍)

二、产品定位与核心平台

2.1 产品定位

FRDM i.MX 93 是 NXP 面向 i.MX 93 应用处理器推出的入门级开发板。它的目标不是堆叠最复杂的外设,而是在小尺寸、低成本形态下展示 i.MX 93 的常用能力,适合在定制硬件前完成 Linux 系统、边缘 AI、人机界面、工业连接和多协议无线功能验证。

    工业 HMI 与轻量图形界面边缘 AI 推理和传感器数据处理高能效 Linux IoT 网关以太网、Wi-Fi 6、Bluetooth LE、802.15.4 多连接原型摄像头、显示屏、音频 HAT 等附件验证

2.2 i.MX 93 处理器核心信息

项目 参数/能力 测评价值
CPU 双核 Arm Cortex-A55 @ 1.7 GHz+ 单核 Arm Cortex-M33 @ 250 MHz A55 运行 Linux 应用,M33 可承担实时或低功耗任务
NPU Arm Ethos-U65 microNPU,0.5 TOPS @ 1 GHz 用于 GoPoint AI Demo、ML Benchmark 或轻量推理验证
安全 EdgeLock Secure Enclave、安全启动、密钥存储等 适合设备身份、固件保护和安全连接场景
连接 2x GbE、2x USB 2.0、CAN-FD、UARTSPII2C、I3C、FlexIO 覆盖网关、工业接口和多外设原型
多媒体 MIPI-CSI、MIPI-DSI、LVDS/HDMI、2D 图形、PDM、I2S、MQS 覆盖显示、摄像头、音频和 HMI 演示

说明:FRDM-IMX93.pdf 的产品页框图标注为 2x Cortex-A55 @ 1.7 GHz、1x Cortex-M33 @ 250 MHz、0.5 TOPS NPU @ 1 GHz

图 2 FRDM-IMX93 官方产品页框图(来源:NXP)

图 3 FRDM-IMX93 板级系统框图(来源:NXP)

2.3 与普通 MCU 开发板的区别

普通 MCU 开发板通常关注裸机、RTOS、GPIO、串口和基础外设;FRDM i.MX 93 的主线则是 Linux BSP、图形界面、网络连接、边缘 AI 和多媒体输入输出。Cortex-M33 的存在让它仍保留实时控制或低功耗协处理空间,但整板的主要体验应围绕 A55 Linux 系统展开。

三、板载硬件资源

3.1 内存与存储

资源 手册信息 说明
DRAM 2 GB LPDDR4X,Micron MT53E1G16D1FW-046 AAT:A 默认选择 LPDDR4X 模式
eMMC 32 GB eMMC 5.1,FORESEE FEMDRM032G-A3A55 默认启动设备,出厂系统预装在 eMMC
microSD 卡 MicroSD 3.0,4-bit,连接到 uSDHC2 适合作为官方镜像重部署的测试介质

2 GB LPDDR4X 足以覆盖基础 Linux 桌面、网络连接、轻量 Demo 和入门级 AI 推理实验;32 GB eMMC 则减少了依赖外置存储启动带来的不稳定因素。

3.2 无线三模模块

板载 MAYA-W276-00B 模块,基于 NXP IW612/u-blox 模块方案,支持 Wi-Fi 6、Bluetooth/Bluetooth LE 5.4 和 802.15.4。默认主机接口为 Wi-Fi 走 SDIO、Bluetooth LE 走 UART、802.15.4 走 SPI。

该模块与 M.2 Key E 接口共享 SD3、UART5、SAI1、SPI3 等信号,默认通过 0 欧电阻选择板载三模模块。若要改用 M.2 Key E 插槽,需要按手册表 15 进行电阻重工,因此不应写成 M.2 无线网卡默认插上即用。

3.3 双千兆以太网与工业接口

    P3:10/100/1000 Mbit/s RGMII,以太网 PHY 为 YT8521,支持 TSN。P4:10/100/1000 Mbit/s RGMII,以太网 PHY 为 YT8521。

i.MX 93 以太网子系统支持双千兆以太网控制器同时工作,并支持 EEE、Ethernet AVB 和 IEEE 1588。测评中建议只验证一个网口的基础连通性;双网口桥接、双口满载等项目可作为资料介绍或扩展测试,不列为必测。

工业接口方面,P12 提供高速 CAN 收发器连接,收发器型号为 NXP TJA1051T/3,同时还引出 I2C/I3C 与 ADC 通道,适合做工业传感器总线扩展原型。

3.4 显示、摄像头与音频

模块 板载接口 说明
摄像头 MIPI-CSI,P6,22-pin FPC 2-lane MIPI CSI,可配合兼容摄像头附件
显示 MIPI-DSI,P7,22-pin FPC 4-lane MIPI DSI,适合屏幕附件验证
HDMI P5 通过 IT6263 LVDS-to-HDMI 转换芯片输出
音频 MQS,P15;EXPI 可扩展 I2S 适合基础音频输出或外接音频 HAT

3.5 按键、LED 与辅助资源

板卡提供启动拨码、按键、RGB LED、电源/无线状态指示等资源,适合在上电、系统启动、无线状态和基础 Demo 中观察板卡运行状态。

图 4 FRDM-IMX93 按键与 LED 标注(来源:NXP)

四、接口与扩展能力

4.1 顶层接口

顶层接口包括双 RJ45、USB Type-A、HDMI、MQS 音频、USB Type-C 供电、USB Type-C Debug、USB Type-C 下载/设备口、MIPI-CSI、MIPI-DSI、SWD、P12 自定义接口和 2x20 EXPI。

图 5 FRDM-IMX93 顶层接口标注(来源:NXP)

4.2 底部接口

底部主要可见 M.2 Key E 插槽和 microSD 卡槽。microSD 卡槽在本次测评中用于官方镜像重新部署,M.2 Key E 因与板载无线模块共享信号,只做接口能力介绍。

图 6 FRDM-IMX93 底部接口标注(来源:NXP)

4.3 主要接口速览

接口 位号 用途
USB Type-C PWR P1 主供电口,USB Type-C PD,用户手册要求板卡主供电输入 12 V-20 V
USB Type-C P2 USB 2.0,可作为 host/device
RJ45 P3/p4 双千兆以太网
HDMI P5 LVDS-to-HDMI 输出
MIPI-CSI P6 摄像头接口
MIPI-DSI P7 显示接口
M.2 Key E P8 共享无线相关接口,默认信号连到板载三模模块
EXPI P11 2x20 扩展,I2S/UART/I2C/GPIO 等
NXP custom interface P12 CAN、I2C/I3C、ADC
microSD 卡槽 P13 SD3.0,可作为启动介质
SWD P14 SWD 调试相关
MQS P15 音频输出
USB Type-C DBG P16 USB 转双 UART 调试口
USB Type-A P17 USB 2.0 host/device

 

五、供电、启动与调试

5.1 供电要求

开发板建议使用 45 W USB Type-C PD 电源适配器。电源适配器本身可以提供多档 PD 电压,但板卡 P1 主供电输入应按用户手册要求工作在 12 V 至 20 V 范围内,实际使用时应协商至 15 V 或 20 V 档位。电源适配器不随开发板套件附带,需要提前准备。

板上主要电源器件包括 MP8759GD、PCA9451AHNY PMIC、MP1605C 和 MP2147GD,分别承担 SYS_5V、SoC/DDR/I/O、多媒体接口和 M.2/无线相关电源转换。

5.2 启动模式与拨码

SW1 [4–1] 是启动配置开关。默认情况下,启动设备为** eMMC/uSDHC1**

拨码方向、镜像文件名和 UUU 参数必须以实际下载的软件包、最新版官方指南以及板卡丝印为准

5.3 双串口调试接口

FRDM-IMX93 通过 P16 的 CH342F USB-to-Dual UART 提供两个调试串口。安装 CH342F/CH343 系列 Windows 串口驱动后,PC 侧预计枚举两个 COM 端口。

串口 用途
COM Port 1 Cortex-A55 系统调试
COM Port 2 Cortex-M33 系统调试

参数
波特率 115200
数据位 8
校验位 None
停止位 1
流控 None

 

六、Windows 端环境准备

6.1 CH343SER 串口驱动

Windows 端需要安装 CH343SER.EXE,用于 CH342F/CH343 系列 USB 转串口驱动。开发板连接后预计出现两个 COM 端口,其中 COM Port 1 对应 Cortex-A55,COM Port 2 对应 Cortex-M33。

6.2 Tera Term 工具

现有 Tera Term 可以用于查看 U-Boot、Linux 启动日志和输入 Linux 命令。串口参数为 115200、8 位数据、无校验、1 位停止位、无流控。

6.3 NXP UUU 烧录工具

NXP Universal Update Utility(UUU)是 Windows 下常用的 i.MX 镜像烧录工具,通常不需要传统安装,下载后在命令行中调用即可。本次只用于把官方镜像写入 microSD 卡,不作为覆盖出厂 eMMC 的主线方案。

6.4 官方预编译 Linux 镜像

优先使用 NXP 官方预编译 Linux/Yocto 镜像,不搭建完整 Yocto 编译环境,也不自行编译 Linux 内核、U-Boot、设备树或完整系统。镜像版本、压缩格式和文件名以实际下载包为准。

6.5 测试线材与外设准备

    45 W USB Type-C PD 电源适配器,实际使用建议协商到 15 V 或 20 V。USB Type-C 数据线,用于 P16 调试口。HDMI 显示器、HDMI 线、USB 鼠标或 U 盘。microSD 卡和读卡器,用于官方镜像部署。网线和可用路由器/交换机,用于基础有线网络测试。

 

七、出厂系统实机演示

7.1 开发板接线与上电

本次实机演示优先使用出厂 eMMC 系统。接线包括 P1 USB Type-C PD 供电、P16 调试串口连接 PC、HDMI 连接显示器,必要时连接 USB 鼠标或 U 盘。

7.2 出厂 eMMC Linux 系统启动

FRDM i.MX 93 出厂 eMMC 中已经预装 Linux BSP。上电后通过串口观察 U-Boot 和 Linux 启动过程,同时通过 HDMI 查看图形界面是否正常输出。

7.3 启动日志

VOFA+ 主要用于查看启动日志和输入简单 Linux 命令。建议保存从上电到登录提示出现的完整日志,便于记录 U-Boot 版本、内核版本和启动耗时。

输入用户名:

root

无需密码

uname -a

查看内核信息

imx93-11x11-lpddr4x-frdm

这是设备主机名,其中:

imx93

    • :i.MX 93 平台

11x11

lpddr4x

    • :使用 LPDDR4X 内存

frdm

    :FRDM 开发板

6.18.2-1.0.0-gf49f45233f7b

这是 Linux 内核版本:

6.18.2

    • :Linux 内核主版本

1.0.0

    • :NXP BSP 对该内核的发布版本

gf49f45233f7b

    :内核源码对应的 Git 提交标识

它可以用于确定当前镜像使用的具体内核源码版本。

#1

表示这是该内核配置产生的第 1 次构建编号。

SMP

表示内核支持多处理器或多核心运行。

现在 i.MX 93 有两个 Cortex-A55 核心,因此 Linux 可以同时调度两个核心。

PREEMPT

表示内核启用了抢占功能。

简单理解就是:当高优先级任务到来时,内核可以更及时地暂停当前任务并切换到更重要的任务,有利于降低系统响应延迟。

Wed Feb 11 18:37:47 UTC 2026

这是内核的编译时间,不是开发板当前时间。

aarch64

表示当前运行的是:

64 位 ARM 架构 Linux 系统。

GNU/Linux

表示系统由 Linux 内核和 GNU/Linux 用户空间工具组成。

cat /etc/os-release

显示当前系统为 NXP i.MX Release Distro 6.18-whinlatter,属于 NXP 为 i.MX 平台提供的 Linux 系统。

lscpu

显示系统识别到两个 Cortex-A55 核心,并且两个核心都处于在线状态。处理器支持浮点运算、NEON 向量运算,以及 AES、SHA、CRC32 等指令。板载 Cortex-M33 和 NPU 不属于 Linux 的普通 CPU 核心,因此不会显示在 lscpu 中。

free -h

显示系统可使用内存约为 1.9 GiB,当前使用约 222 MiB,可用内存约为 1.7 GiB,说明系统刚启动时内存占用较低。没有配置 Swap,这在嵌入式 Linux 系统中比较常见。

df -h 和 lsblk

显示板载 32 GB eMMC 被系统识别为约 29.1 GiB。当前包含一个 256 MiB 的启动分区和一个约 8.5 GiB 的根文件系统分区。根文件系统已经使用约 4.8 GiB,剩余约 3.1 GiB。

ip addr

示系统已经识别出双千兆网口 eth0eth1,Wi-Fi 接口 mlan0,热点接口 uap0,Wi-Fi Direct 接口 wfd0 和 CAN 接口 can0。目前有线网口显示 NO-CARRIER,无线接口也处于关闭状态,因此暂时没有获得 IP 地址。这说明接口驱动已经加载,但还没有完成实际网络连接

7.4 Linux 桌面与系统信息

Linux 桌面和 GoPoint 图形界面通过 HDMI 显示器查看。实测时记录显示器识别、分辨率、鼠标操作和基础系统信息即可,不需要展开复杂压力测试。

7.5 GoPoint 官方 Demo 演示

GoPoint 运行在开发板 Linux BSP 中,不需要安装 Windows 版本。

本次使用 GoPoint 中的 ML Benchmark,对 mobilenet_v1_1.0_224_quant.tflite 模型进行推理性能测试。测试分别设置 Cortex-A55 使用 1 个线程和 2 个线程,并与板载 NPU 的运行结果进行对比。

其中,ms 表示完成一次模型推理所需的时间,数值越小越好;IPS 表示每秒可完成的推理次数,数值越大越好。

从测试结果可以看出,Cortex-A55 从单线程切换为双线程后,CPU 推理时间由 59.74 ms 降低到 33.70 ms,推理速度得到明显提升。NPU 在两次测试中的推理时间基本保持在 3.7 ms 左右,性能较为稳定。

双线程测试中显示的加速倍数由 16.1 倍降低为 9.04 倍,并不是 NPU 性能下降,而是因为双线程提高了 CPU 的推理速度,缩小了 CPU 与 NPU 之间的差距。总体来看,NPU 的推理速度仍明显高于双核 Cortex-A55 CPU。

最后的测试结论可以简化为:

ML Benchmark 能够正常运行。使用相同的 MobileNet V1 模型时,双线程可以明显提升 Cortex-A55 的推理性能,而 NPU 的推理性能在不同 CPU 线程设置下基本保持稳定。测试中 NPU 的推理速度约为 CPU 的 9.04~16.1 倍,体现了 i.MX 93 在轻量级 AI 推理方面的硬件加速能力。

另外出厂 eMMC Linux 系统 还有许多 Demo,可以进行实验测试:

八、官方镜像重新部署

8.1 官方镜像准备

补充测试路线为下载 NXP 官方预编译 Linux/Yocto 镜像,并写入 microSD 卡。这样可以保留出厂 eMMC 系统不动,同时验证镜像部署流程。

8.2 进入 USB Serial Downloader 模式

    断电。按最新版官方指南和板卡丝印,将 SW1 切换至 USB Serial Downloader 模式。

    连接下载用 USB、调试串口和 PD 供电。

8.3 使用 UUU 烧录到 microSD 卡

Windows 端在 UUU 与镜像文件所在目录打开命令行,按实际镜像文件名执行烧录。命令示例为:

uuu.exe -b sd_all < 实际镜像文件名 >.wic.zst

我的示例是:

.uuu.exe -lsusb

 .uuu.exe -b sd_all .imx-boot-imx93-11x11-lpddr4x-frdm-sd.bin-flash_singleboot .imx-image-full-imx93evk.wi

镜像文件名、UUU 参数和拨码方向必须以实际下载的软件包、最新版官方指南以及板卡丝印为准。

8.4 切换至 microSD 启动

    烧录完成后断电。将 SW1 切换至 microSD/uSDHC2 启动模式。

    插入已烧录的 microSD 卡后重新上电。

8.5 新系统启动与功能验证

通过串口和 HDMI 验证新系统是否启动成功,并记录镜像版本、UUU 版本、烧录耗时和首次启动时间。

对比之前的启动:

九、简单功能测试

9.1 系统信息与启动时间

系统信息测试保留简单命令即可,重点记录内核版本、发行版信息、CPU、内存、存储和网络接口,不做复杂性能跑分。

uname -a
cat /etc/os-release
lscpu
free -h
df -h
lsblk
ip addr

此处可以看 7.1 节的具体启动日志中有记录

9.2 HDMI 显示

确认 HDMI 显示器可正常输出 Linux 桌面或图形界面,鼠标操作是否正常。

9.4 有线网络

本次必测只验证一个千兆网口连通性。连接网线后查看 IP 地址,并使用 ping 验证局域网或网关连通。

你的当前 IPv4 地址是:

10.9.9.195

它属于 eth0 网口:

eth0
inet 10.9.9.195
netmask 255.255.255.0
broadcast 10.9.9.255

说明 eth0 已经联网并获得 IP。

在我的电脑中 ping 这个地址发现可以接收信息

9.5 Wi-Fi 基础连接

Wi-Fi STA 连接可在有条件时测试。若无线固件、驱动或网络环境不完整,可只记录识别情况,不展开 uAP、吞吐压力或复杂漫游测试。

FRDM-i.MX93 的 Wi-Fi 客户端接口通常叫 mlan0

扫描 Wi-Fi

依次执行:

modprobe moal mod_para=nxp/wifi_mod_para.conf

等待几秒后执行:

ifconfig mlan0 up

然后扫描附近 Wi-Fi:

iw dev mlan0 scan

NXP 官方 FRDM-i.MX93 指南也是按照“加载 moal 驱动 → 启用 mlan0 → 使用 iw 扫描”的流程操作。

只想简洁地看 Wi-Fi 名称和信号强度,可以执行:

iw dev mlan0 scan | grep -E "SSID:|signal:"

输出会类似:

signal: -42.00 dBm
SSID: MyWiFi

signal: -67.00 dBm
SSID: Phone_Hotspot

连接 Wi-Fi

用 ConnMan 连接最方便,NXP 的 i.MX Linux 镜像也推荐通过 connmanctl 管理 Wi-Fi。

依次执行:

ifconfig mlan0 up

生成临时 Wi-Fi 配置:

wpa_passphrase "10F-Magic World" '10FMW@2025' | sed '/^[[:space:]]*#psk=/d' > /tmp/wpa-magic.conf

限制配置文件权限:

chmod 600 /tmp/wpa-magic.conf

开始连接:

wpa_supplicant -B -i mlan0 -D nl80211 -c /tmp/wpa-magic.conf

等待几秒后查看连接状态:

wpa_cli -i mlan0 status

正常应看到:

ssid=10F-Magic World
wpa_state=COMPLETED

测试 Wi-Fi

然后获取 IP 地址:

udhcpc -i mlan0

查看 Wi-Fi 的 IP:

ip -4 addr show mlan0

测试 Wi-Fi 联网:

ping -I mlan0 -c 4 8.8.8.8

 

十、其他能力与软件生态介绍

10.1 Cortex-M33 异构处理

i.MX 93 集成 Cortex-M33,可用于实时控制、低功耗任务或协处理任务。本次测评只介绍其定位,不要求单独构建 M33 固件。

10.2 Bluetooth LE

Bluetooth LE 默认通过 UART 接入 IW612。若时间允许,可进行基础扫描;连接配对、吞吐和长时间稳定性不列为必测。

10.3 802.15.4 与 OpenThread

802.15.4 默认通过 SPI 接入,OpenThread/OTBR 依赖配套镜像和软件组件。本文将其作为资料介绍,不要求完整搭建 Thread 网络。

十一、实际体验与总结

以下评价主要依据官方硬件资料和软件支持情况,实际易用性、启动速度、系统稳定性和 Demo 运行效果,需要在开发板到货后根据实测结果补充。

11.1 优点

    硬件资源覆盖面广,2 GB LPDDR4X、32 GB eMMC、双千兆网口、无线三模、HDMI、MIPI、CAN 和扩展接口都在一块紧凑板卡上。出厂 eMMC 预装 Linux BSP,适合快速上电验证。GoPoint Demo 路线适合做可视化演示,能较直观展示 i.MX 93 的 AI 和多媒体能力。

11.2 适用场景

    Linux 边缘网关、工业联网原型和 HMI 演示。轻量 AI 推理、GoPoint Demo 展示和 NPU 入门验证。双网口、无线三模、CAN 与显示/摄像头接口的产品方案预研。

11.3 综合评价

FRDM i.MX 93 更适合作为 i.MX 93 产品验证的第一块板:硬件资源够完整,软件路径有官方 BSP 支撑,上手重点可以放在出厂系统、串口日志、HDMI、GoPoint、一个网口和 microSD 镜像部署上。复杂外设和完整 Yocto 编译可以留到后续产品化阶段再展开。

十二、烧录镜像常见问题

烧录镜像超时

UUU 烧录 TF 卡时停在 M33 prepare ok,并提示超时

使用旧版 LF_v6.6.36-2.1.0 镜像烧录 FRDM-i.MX93 时,串口日志停在:

M33 prepare ok

这通常不是 USB 接线或 UUU 工具的问题,而是旧版 Bootloader 的 DDR 配置可能不适配较新批次的 FRDM-i.MX93,导致开发板未能进入后续 Fastboot 烧录阶段。

解决办法是下载较新的官方 BSP:

访问 NXP 官方 BSP 网站:面向 i.MX 应用处理器的嵌入式 Linux

找新版镜像

L6.18.2-1.0.0_MX93

解压后选择文件名中包含 frdm 和 lpddr4x 的 FRDM-i.MX93 专用 Bootloader,再使用 sd_all 将镜像写入 TF 卡。

本次失败发生在临时启动阶段,且使用的是 sd_all,因此原有 eMMC 系统不会被覆盖。

十三、参考资料

下载:i.MX93 框图(PDF)

下载:IMX93 Applications Processors Data Sheet(PDF)

下载:FRDM i.MX 93 Development Board(PDF)

下载:UM12181 FRDM-IMX93 Board User Manual(PDF,在线压缩版)

下载:i.MX Linux Release Notes(PDF)

恩智浦

恩智浦

恩智浦半导体创立于2006年,其前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,总部位于荷兰埃因霍温。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦半导体致力于打造全球化解决方案,实现智慧生活,安全连结。

恩智浦半导体创立于2006年,其前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,总部位于荷兰埃因霍温。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦半导体致力于打造全球化解决方案,实现智慧生活,安全连结。收起

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