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Le module Portenta H7 exécute simultanément du code de haut niveau ainsi que des tâches en temps réel. Ses deux cœurs asymétriques peuvent exécuter simultanément du code de haut niveau tel que des piles de protocoles, du machine learning ou même des langages interprétés comme MicroPython ou Javascript ainsi que des tâches en temps réel de bas niveau. Le processeur principal du PH7 est une unité dual core composée d'un Cortex® M7 cadencé à 480MHz et d'un Cortex® M4 cadencé à 240MHz. Deux cœurs communiquent via un mécanisme d'appel de procédure à distance qui permet d'appeler des fonctions sur un autre processeur de manière transparente. Le module sans fil embarqué permet de gérer simultanément la connectivité Wi-Fi et Bluetooth. L'interface Bluetooth prend en charge Bluetooth Classic et BLE. Le Portenta H7 suit le facteur de forme Arduino MKR mais est amélioré avec le connecteur haute densité 80 broches de la famille Portenta. La carte est livrée avec un processeur dual-core STM32H747 avec moteur graphique, 8 Mo de SDRAM, 16 Mo de mémoire flash NOR, 10/100 Ethernet Phy, USB HS, NXP SE050C2 Crypto, module Wi-Fi/BT, antenne céramique, DisplayPort sur USB-C.