Блог компании Поставка DSP SoC TI: DSP SoC для аудио, DSP SoC для радаров

Поставка TI DSP SoC: Аудио DSP SoC, Радарные DSP SoC

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.специализируется на дистрибуции электронных компонентов, поставляя подлинные оригинальные продукты от производителей. Благодаря стабильным запасам, гарантии качества от оригинальных производителей и возможностям технической поддержки, мы предлагаем нашим клиентам чиповые решения.

Ключевые преимущества поставок

Подлинные оригинальные продукты от производителей с гарантированным качеством: Все продукты являются подлинными оригинальными продуктами от производителей. Мы предоставляем полную документацию по отслеживанию, исключая восстановленные или бывшие в употреблении новые чипы, чтобы обеспечить стабильную работу оборудования;

Полный ассортимент на складе, быстрая доставка: Мы поддерживаем значительные запасы чипов, поддерживая как мелкосерийные пробные заказы, так и крупномасштабные поставки, тем самым сокращая сроки выполнения заказов;

Двусторонние услуги по спросу и предложению: Помимо поставок, мы предлагаем долгосрочные услуги по обратному выкупу различных электронных чипов, помогая предприятиям распродавать неиспользуемые запасы и сокращать расходы.

I. Ключевые особенности технической архитектуры TI DSP SoC

Специализированные DSP SoC от TI избегают избыточного дизайна универсальных процессоров, используя гетерогенную архитектуру, состоящую из «ядра управления Arm + выделенного вычислительного ядра DSP + аппаратных ускорителей для конкретных сценариев + интегрированных периферийных устройств», балансируя между управлением в реальном времени, высокоплотной обработкой цифровых сигналов, а также требованиями к низкому энергопотреблению и высокой надежности. По сравнению с универсальными микроконтроллерами и ЦП, их основные преимущества заключаются в трех ключевых областях: во-первых, встроенные аппаратные ускорители обработки сигналов устраняют необходимость в чисто программных вычислениях, что приводит к снижению задержки; во-вторых, двойная гарантия реального времени как программными, так и аппаратными средствами удовлетворяет требованиям высокочастотной выборки и вычислений в реальном времени для таких приложений, как аудио и радар; и в-третьих, высокая интеграция упрощает аппаратный дизайн конечного устройства, одновременно снижая затраты на BOM и размер устройства.

Кроме того, для удовлетворения требовательных условий автомобильных и промышленных применений все основные модели в линейке поддерживают работу в широком диапазоне температур, аппаратное шифрование безопасности и механизмы отказоустойчивости. Они соответствуют сертификации AEC-Q100 автомобильного класса и стандартам промышленной надежности, что делает их пригодными для сложных условий эксплуатации.

II. Аудио DSP SoC от TI (Специализированные для автомобильного и профессионального аудио)

Аудио DSP SoC от TI — это специализированные чипы, разработанные для обработки аудио высокой четкости, автомобильных аудиовизуальных систем, профессиональных аудиосистем, а также для приложений шумоподавления и эхоподавления. Они ориентированы на низкую задержку, высокую точность и параллельную многоканальную обработку звука, отличаясь легкой, высокопроизводительной минималистичной архитектурой без DDR, которая соответствует требованиям массового потребительского и автомобильного аудио.

1. Архитектура ядра и технические особенности

Аудио DSP SoC использует векторный DSP C7x следующего поколения от TI и классический DSP C66x в качестве вычислительных ядер, в сочетании с ядром управления реального времени Arm. Он отличается глубокой оптимизацией набора инструкций, адаптированной для аудиоалгоритмов, что делает его идеально подходящим для массовых приложений, таких как AEC (акустическое эхоподавление), ANC (активное шумоподавление), EQ (эквалайзер), рендеринг звуковых эффектов, многоканальное микширование и аудиокодеки. Ключевые особенности следующие:

- Многоуровневая вычислительная архитектура: разделена на высокоинтегрированную архитектуру без DDR и архитектуру с расширением DDR. Модели начального уровня предлагают вычислительную мощность до 40 GFLOPS, в то время как высокопроизводительная модель AM2754-Q1 обеспечивает пиковую вычислительную мощность 80 GFLOPS и 8k DMIPS, удовлетворяя требования к параллельной обработке многоканального аудио высокой четкости;

- Обработка в реальном времени с ультранизкой задержкой: аппаратное ускорение звука поддерживает время отклика на уровне наносекунд, устраняя прерывания звука, задержки и искажения, и подходит для автомобильных аудиовизуальных приложений в реальном времени и сценариев шумоподавления в реальном времени во время звонков;

- Высокоинтегрированный минималистичный дизайн: оснащен встроенной высокоемкой SRAM на кристалле (до 10,75 МБ); некоторые модели не требуют внешней памяти DDR, что значительно упрощает дизайн печатной платы, одновременно снижая энергопотребление и затраты;

- Обширные аудиопериферийные устройства: нативная поддержка выделенных аудиоинтерфейсов, таких как I²S, TDM и SPDIF, с поддержкой синхронного многоканального захвата и вывода звука, подходит для многоканальных автомобильных аудиосистем и распределенных аудиосистем;

- Высоконадежная адаптация: модели автомобильного класса поддерживают широкий диапазон рабочих температур от –40°C до 125°C, со встроенной аппаратной безопасной загрузкой и защитой шифрования, что делает их пригодными для требовательных условий автомобильной среды.

2. Основные модели и спецификации

Аудио DSP SoC от TI — это в основном продукты автомобильного класса, охватывающие весь спектр от начального до среднего и высокого класса. Спецификации основных моделей следующие:

- AM62D-Q1: классический автомобильный аудио SoC с ядрами Cortex-A53 и R5F, с DSP C7x, обеспечивающим пиковую вычислительную мощность 40 GFLOPS. Он поддерживает LPDDR4 и подходит для средне- и высокопроизводительных автомобильных аудиовизуальных систем и автомобильных усилителей мощности, предлагая отличное соотношение цены и качества и стабильную производительность;

- AM2754-Q1 (высокопроизводительная модель следующего поколения): оснащен четырехъядерным ядром управления Cortex-R5F, 10,75 МБ встроенной SRAM, архитектурой без DDR и пиковой вычислительной мощностью 80 GFLOPS. Он обеспечивает более низкое энергопотребление и более высокую интеграцию, что делает его подходящим для высокопроизводительных автомобильных систем шумоподавления и иммерсивных аудиорешений;

- DRA780/DRA781/DRA782: аудио SoC на базе классической архитектуры DSP C66x с тактовой частотой от 500 МГц до 750 МГц, в сочетании с двухъядерными ядрами Cortex-M4. Разработаны специально для автомобильных аудиоусилителей и обработки мультимедийного аудио в автомобиле, они обладают зрелой экосистемой и исключительной стабильностью массового производства.

3. Основные сценарии применения

Основное внимание уделяется потребительскому и автомобильному аудиосекторам. Ключевые сценарии применения включают: иммерсивные автомобильные аудиосистемы, автомобильное активное шумоподавление (ANC), автомобильное акустическое эхоподавление (AEC), профессиональные усилители мощности, терминалы умного домашнего аудио и устройства кодирования/декодирования аудио высокой четкости. Эти чипы в настоящее время являются основными компонентами для автомобильных аудиосистем.

III. Радарные DSP SoC от TI (Специализированные для миллиметровых радаров)

Радарный DSP SoC от TI — это одночиповое решение, разработанное для автомобильных миллиметровых радаров диапазона 76–81 ГГц и промышленных дальномерных радаров. В отличие от универсальных DSP, его ключевая особенность заключается в интеграции четырех компонентов — ВЧ-тракта, управляющего микроконтроллера, вычислительной мощности DSP и аппаратных ускорителей радара — в один чип, что устраняет необходимость во внешних ВЧ-чипах. В настоящее время это основной чип для автономного вождения и автомобильного восприятия.

1. Архитектура ядра и технические особенности

Радарный DSP SoC использует процесс RFCMOS 45 нм и интегрирует ВЧ-приемопередатчик FMCW радара, микроконтроллер управления реального времени, выделенный радарный DSP и аппаратный ускоритель обработки сигналов. Он специально оптимизирован для обработки промежуточных частот радара, обнаружения целей, измерения дальности и скорости, а также алгоритмов анализа облаков точек. Его основные особенности следующие:

- Полностью интегрированное одночиповое решение: интегрирует ВЧ-антенну, приемопередающую цепь, АЦП-сэмплирование, DSP-обработку и блок управления; некоторые модели AOP имеют интегрированную антенну в корпусе, что значительно упрощает аппаратный дизайн радара;

- Выделенное ускорение вычислений радара: встроенные аппаратные ускорители для радарного БПФ, обнаружения пиков и отслеживания кластеров позволяют быстро выполнять шумоподавление радарного сигнала, спектральный анализ, распознавание целей и подгонку траектории с высокоцелевой вычислительной мощностью;

- Высокоскоростное высокоточное обнаружение: поддерживает частотный диапазон 76 ГГц–81 ГГц, выделенный для автомобильных радаров, предлагая высокую точность измерения дальности и сильную устойчивость к помехам, что делает его подходящим для сценариев восприятия на высоких скоростях и сложных дорожных условиях в автомобилях;

- Низкое энергопотребление и высокая надежность: сверхнизкое энергопотребление в режиме ожидания и эксплуатации; поддерживает автомобильный широкий диапазон температур; оснащен встроенным модулем самомониторинга, который может в реальном времени обнаруживать состояния ВЧ и обработки, повышая стабильность радарной системы;

- Возможность принятия решений в реальном времени: оснащен встроенным ядром микроконтроллера реального времени, способным самостоятельно обрабатывать радарные данные и выдавать результаты без необходимости внешнего управляющего контроллера, достигая времени отклика в микросекундном диапазоне.

2. Основные модели и спецификации

Линейка автомобильных радарных DSP SoC от TI является комплексной, охватывая приложения ближнего, среднего и дальнего радиуса действия. Основные модели следующие:

- AWR1843AOP: самый продаваемый одночиповый автомобильный радарный SoC с дизайном antenna-on-package (AOP), работающий в диапазоне частот 76–81 ГГц. Он интегрирует ядра DSP и MCU и подходит для автомобильных радаров ближнего действия (таких как обнаружение слепых зон (BSD) и датчики парковки), предлагая чрезвычайно компактный форм-фактор и максимальную интеграцию;

- AWR2944: средне- и высокопроизводительный автомобильный радарный чип, предлагающий большую вычислительную мощность и больше каналов, поддерживающий многоантенные решетки; подходит для автомобильных радаров дальнего и среднего действия, используемых в ACC (адаптивный круиз-контроль) и AEB (автоматическое экстренное торможение);

- AWR2544: высокочастотный FMCW радарный SoC спутникового класса, подходящий для высокоточного промышленного измерения дальности и высокопроизводительных автомобильных радаров восприятия, поддерживающий точное обнаружение нескольких целей в сложных условиях.

3. Основные сценарии применения

В основном обслуживает автомобильное автономное вождение и промышленное высокоточное измерение дальности, практические применения включают: мониторинг слепых зон автомобиля, автоматическую парковку, адаптивный круиз-контроль, помощь при экстренном торможении, помощь при смене полосы движения, а также промышленное измерение дальности материалов, обнаружение уровня жидкости и радарное обнаружение безопасности.

IV. Сравнение ключевых различий между аудио DSP SoC и радарными DSP SoC

Хотя оба типа чипов относятся к серии специализированных DSP SoC от TI, они значительно различаются по архитектуре, вычислительной мощности, периферийным устройствам и функциональному позиционированию из-за их различных сценариев применения. Ключевые сравнения следующие:

- Различное позиционирование ядра: Аудио DSP SoC ориентированы на точность звукового сигнала, шумоподавление и многоканальную обработку, отдавая приоритет низкой задержке и высокому качеству звука; Радарные DSP SoC ориентированы на анализ миллиметровых ВЧ-сигналов, обнаружение целей и измерение дальности, отдавая приоритет высокой точности и высокой помехоустойчивости;

- Различные интегрированные архитектуры: Аудио DSP SoC имеют конфигурацию «Arm + DSP + аудиопериферия» без ВЧ-модуля; радарные DSP SoC имеют конфигурацию «ВЧ-тракт + Arm + радарный DSP + радарный ускоритель» с полной интеграцией цепи;

- Различные направления оптимизации вычислений: Аудио DSP оптимизированы для аудиоалгоритмов, таких как EQ, AEC и кодеки; радарные DSP оптимизированы для преобразований БПФ, кластеризации целей, отслеживания траектории и алгоритмов шумоподавления радарного сигнала;

- Различные рабочие частотные диапазоны: Аудиочипы не работают на высоких ВЧ-частотах, вместо этого фокусируясь на низкочастотных аудиосигналах; радарные чипы предназначены для миллиметрового высокочастотного диапазона 76–81 ГГц;

- Различные типичные применения: Аудиочипы используются в автомобильных аудиовизуальных системах и умных аудиоустройствах; радарные чипы используются в автомобильных системах восприятия и промышленных дальномерных радарах.