Блог компании LIFCL-40-9BG400I Lattice CrossLink -NX Встроенный FPGA с 2.5G MIPI D-PHY

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и перерабатываетLIFCL-40-9BG400IФПГА с встроенной решеткой CrossLink-NX, оснащенная 2,5G MIPI D-PHY.

ВLIFCL-40-9BG400Iпредставляет собой высокопроизводительное, маломощное встроенное устройство FPGA из серии CrossLink-NX от Lattice Semiconductor, специально разработанное для обработки сигнала визуального зрения, встроенного в краю,высокоскоростная передача данных изображенияЭто устройство, разработанное с использованием передовой платформы процесса Nexus 28nm FD-SOI от Lattice, идеально уравновешивает компактную упаковку,сверхнизкое потребление эксплуатационной мощности, сверхбыстрые возможности мгновенной конфигурации и высокая надежность промышленного класса операционной стабильности.что делает его предпочтительным программируемым логическим ядром для промышленного встроенного зрения, интеллектуальные датчики в транспортных средствах, высококачественная визуализация в потребительской электронике и преобразование сигнала в краевых интеллектуальных терминалах.Он точно отвечает требованиям двойного ядра высокоскоростной серийной передачи данных и логического управления в режиме реального времени в различных сложных сценариях встроенных.

Я.LIFCL-40-9BG400IАрхитектура базовых процессов и основного аппаратного обеспечения

Встроенный FPGA LIFCL-40-9BG400I построен на 28 нм FD-SOI.Он имеет программируемые возможности корректировки предвзятости обратной связиЭто позволяет динамически оптимизировать производительность устройства и соотношение энергопотребления на основе фактических требований к встроенной нагрузке, что позволяет использовать режим ожидания низкой мощности при легких нагрузках.высокая нагрузкаОн также может похвастаться лучшей в своем классе устойчивостью к мягким ошибкам среди FPGAs своего класса, с надёжностью, превышающей сравнимые конкуренты более чем в сто раз.Он обеспечивает исключительную стабильность при длительной непрерывной работе и отлично подходит для суровых условий работы, таких как промышленные площадки и автомобильные приложения, где электромагнитные помехи и колебания температуры значительны.

С точки зрения конфигурации основных логических ресурсов,LIFCL-40-9BG400Iоснащен приблизительно 39K логическими процессорами, достаточными для поддержки сложного встроенного логического управления временем, многоканального кодирования и декодирования данных сигнала, предварительной обработки данных изображения,и развертывание легких алгоритмов вывода ИИ; Он имеет 2,9 МБ ресурсов встроенной памяти большой емкости, включающей в себя комбинацию модулей EBR и LRAM. Это исключает необходимость в внешних чипах памяти большой емкости,позволяет кэшировать критические кадры изображения, хранение конфигурационных данных и временное хранение промежуточных данных для вычислений в реальном времени.уменьшение общего потребления энергии и потребностей в пространстве для печатных платОн также интегрирует 56 высокопроизводительных 18×18 аппаратных мультипликаторов, обеспечивающих аппаратное ускорение для операций с плавающей запятой и умножения, таких как масштабирование изображений,операции предварительной обработки пикселей и матрицы ИИ, тем самым значительно повышая производительность обработки данных встроенного зрения в режиме реального времени.

ВLIFCL-40-9BG400Iпомещается в миниатюрную поверхностную установку CABGA на 400 булав с научно организованной планировкой булав, что делает его подходящим для маршрутизации ПКБ с высокой плотностью в компактных встроенных устройствах;работает на стандартном напряжении питания ядра 1 В, а его простая архитектура периферийного источника питания обеспечивает совместимость с обычными модулями питания в различных встроенных системах.Устройство работает в диапазоне температуры промышленного класса, обеспечивающий непрерывную и стабильную работу в широкой температурной среде от -40°C до +100°C. Он выдерживает экстремальные высокие и низкие температуры, встречающиеся в наружном оборудовании,промышленные шкафы управления, и как внутренних, так и внешних отделений транспортных средств, работающих круглосуточно без ухудшения производительности или эксплуатационных проблем.

II. Основные особенностиLIFCL-40-9BG400IЯдро со стандартным 2.5G MIPI D-PHY

Наиболее отличительным преимуществом LIFCL-40-9BG400I является его интеграция с 2,5G скоростным передатчиком MIPI D-PHY.Это аппаратно оптимизирован специально для высокоскоростных сценариев обмена данными изображения, такие как захват изображений камеры MIPI CSI-2 и управление дисплеем высокой четкости MIPI DSI, исключая необходимость в внешних микросхемах интерфейса PHY.анализа и пересылки высокоскоростных серийных сигналов изображения, значительно упрощая аппаратную архитектуру встроенных систем визуализации, уменьшая потери в цепочке сигналов и точки отказов периферийных устройств и повышая общую стабильность передачи сигнала.

Это жесткое ядро MIPI D-PHY использует двухканальную, четырехканальную аппаратную архитектуру. Каждое жесткое ядро PHY поддерживает максимальную скорость передачи данных высокой скорости 2,5 Гбит/с на канал;когда несколько каналов работают совместно, они могут легко соответствовать требованиям к захвату и передаче изображений в режиме реального времени с камер высокой четкости 1080p и 2K,а также потребности в подаче сигнала высокоразрешенных дисплеев высокой четкости с высокой частотой обновленияМодуль PHY оснащен калибровкой сигналов на аппаратном уровне и оптимизированным дифференциальным сопротивлением помехам.В сложных электромагнитных условиях работы, характерных для встроенных устройств, он эффективно подавляет ослабление сигнала, сдвиги времени и потерю пакетов данных во время передачи, обеспечивая высокую скорость,беспотерия и низкая задержка двунаправленной передачи данных изображения высокой четкостиПо сравнению с традиционными решениями, использующими внешние микросхемы интерфейса MIPI с FPGA, интегрированная архитектура D-PHY значительно снижает задержку связи.Он не требует дополнительного логического декодирования или адаптации, и инициализация сигнальной связи быстро завершается при включении, идеально отвечая основным требованиям обработки изображений с низкой задержкой в встроенных устройствах зрения.

Кроме того, твердое ядро MIPI D-PHY поддерживает гибкую конфигурацию и расширение сигнала, что позволяет агрегировать, разделять, дублировать и соединять несколько изобразительных сигналов MIPI.Он может одновременно захватывать многоканальные данные изображения из нескольких камер высокой четкости для агрегирования и предварительной обработки в режиме реального времени., или распределять один высокоразрешенный сигнал изображения на несколько терминалов дисплея, что делает его подходящим для различных приложений встроенного зрения, таких как синхронное захват с несколькими камерами,многоэкранный синхронный дисплей, и разделение и резервный копирование сигнала изображения. Он предлагает чрезвычайно высокую гибкость программирования, не требуя изменений в аппаратных схемах;различные требования топологии передачи изображений могут быть удовлетворены только с помощью логического программирования FPGA.

III. Основные дифференцированные преимуществаLIFCL-40-9BG400IУстройство

Во-первых, LIFCL-40-9BG400I имеет сверхбыстрые возможности мгновенной конфигурации, которые являются ключевым моментом для встроенных сценариев запуска в режиме реального времени.Это устройство FPGA завершает конфигурацию В/В всего за 3 мс., при полной конфигурации устройства, занимающей не более 8 мс. Инициализация и логическая загрузка завершаются в течение миллисекунд после запуска, исключая необходимость длительных периодов нагрева.Он идеально подходит для приложений с строгими требованиями к загрузке, такие как автомобильные системы "запуска и запуска", быстрое перезагрузка промышленного оборудования и мгновенное пробуждение портативных встроенных терминалов,тем самым устраняя операционные задержки, вызванные задержкой в запуске, характерной для традиционных ГПГА.

Во-вторых,LIFCL-40-9BG400Iсочетает в себе низкое энергопотребление с высокой надежностью, что делает его подходящим для встроенных пассивных, батарейных и долгосрочных устройств без присмотра.Потребление электроэнергии чипов в режиме статического ожидания и динамического действия является одним из самых низких в отрасли.Не требует сложных модулей охлаждения, так как естественная конвекция достаточна для удовлетворения требований длительной непрерывной работы.что делает его подходящим для энергочувствительных сценариев, таких как портативные терминалы визуального интернета вещей и наружное оборудование для мониторинга, работающее на батареяхКроме того, устройство обладает отличной устойчивостью к излучению и мягким ошибкам.обеспечение стабильной логической производительности в течение длительной работы без сбоев, таких как сбои программ или сбои логики, что делает его подходящим для высоконадежных приложений, включая промышленную автоматизацию, железнодорожный транспорт и бортовые промышленные системы управления.

В-третьих,LIFCL-40-9BG400Iпредлагает исключительную совместимость интерфейсов, облегчая взаимосвязь с широким спектром встроенных периферийных устройств.подLVDS, OpenLDI, SGMII и других широко распространенных высокоскоростных промышленных и дисплейных интерфейсов, позволяющих бесшовный кросс-протокольный переход и конверсию между сигналами MIPI и LVDS, Ethernet и SGMII.Это разрушает барьеры взаимодействия сигналов между камерами, FPGA процессоры, терминалы отображения и процессоры управления краями, облегчающие интегрированный дизайн многопротокольных гетерогенных встроенных систем.устройство оснащено профессиональным программным обеспечением для разработки FPGA Lattice Radiant, который упрощает процесс разработки и отладки. Он поддерживает быструю логическую компиляцию, моделирование времени и программирование в схеме,значительное сокращение цикла итерации НИОКР для продуктов встроенного зрения при одновременном снижении барьеров развития и затрат на НИОКР.

IV. Типичные сценарии применения встроенного ядра дляLIFCL-40-9BG400I

1Промышленное встроенное зрение и промышленный контроль: он может служить основным процессорным блоком для промышленного оборудования для инспекции зрения высокой четкости.Он подключается к промышленным камерам высокой четкости для сканирования площадей и линейного сканирования для обнаружения в режиме реального времени дефектов поверхности заготовки., измерения измерений и предварительной обработки изображений.Он синхронно взаимодействует с материнскими платами промышленного управления и промышленными панелями отображения для достижения интегрированного управления сбора изображений, обработка в режиме реального времени, локальное отображение результатов и загрузка данных,что делает его подходящим для таких сценариев, как автоматизированная проверка качества на промышленных производственных линиях и визуальный контроль эксплуатации и технического обслуживания промышленного оборудования.

2. Интеллектуальные сенсорные и дисплейные приложения в кабине пилотажа: предназначены для передних камер восприятия ADAS в автомобиле и синхронизированных многокамерных систем обзора окружающей среды,передает несколько потоков видеоданных на борту транспортного средства в режиме реального времени через высокоскоростные интерфейсы MIPIОн выполняет задачи предварительной обработки, такие как сшивание изображения и коррекция искажений,при одновременном управлении сигналами MIPI для высокоразборчивых приборных узлов в кабине и центральных экранов управленияОн отвечает требованиям стабильной работы в условиях суровых колебаний температуры и электромагнитной среды, характерных для автомобильных применений.обеспечение безопасной и надежной работы бортовых систем зрения.

3Легкий терминал визуализации ИИ на базе Edge: используя встроенные аппаратные мультипликаторы и логические ресурсы,Это решение использует легкие алгоритмы распознавания изображений и обнаружения объектов.В сочетании с 2.5G MIPI D-PHY, он позволяет получать изображения в режиме реального времени с краевых терминальных камер и локальный анализ выводов ИИ.Он обеспечивает локальное интеллектуальное распознавание в автономном режиме., что делает его подходящим для легких сценариев встроенного ИИ, таких как интеллектуальное наблюдение за безопасностью, интеллектуальное визуальное зондирование дома и интеллектуальные терминалы зондирования IoT.

4Устройства перекрытия и преобразования видеосигнала высокой четкости: сосредоточение внимания на перекрестном протоколе перекрытия между MIPI и различными высокоскоростными интерфейсами,Эти устройства облегчают преобразование протокола сигнала между камерами MIPI и EthernetОни отвечают требованиям взаимосвязи сигналов видеооборудования высокой четкости в потребительской электронике, компактных медицинских устройствах визуализации,и портативные встроенные терминалы зрения, оптимизация аппаратной архитектуры и улучшение миниатюризации и интеграции устройств.