mipi-2

用於圖像處理的 MIPI 連接

高性能、低功耗

概述

嵌入式視覺係統是現代應用大量高級功能的基礎,包括增強視覺、汽車、機器視覺、醫療以及智慧城市攝像頭等。現代視覺係統需要高分辨率、高幀速率以及不斷提升的像素深度,這為數據速率和內存帶寬帶來了巨大的挑戰。AMD 為攝像頭傳感器捕獲與顯示提供了成本優化的、基於 MIPI 的高性能解決方案,其支持 D-PHY、C-PHY、CSI-2 和 DSI 協議。此外,AMD 還提供廣泛的圖像信號處理 IP,用於大量圖像傳感器應用所需的顏色轉換、校正、平衡及其它工作。AMD 器件的靈活性不僅有助於滿足各項設計的獨特要求,而且還可幫助開發人員滿足這些需求並為其解決方案實現差異化。

AMD MIPI IP 核

input

CSI-2

接收器及發射器控製器子係統

  • 為 RX 提供的 1-8 信道支持
  • 支持 1-4 PPI 信道
  • 支持多種數據類型(RAW、RGB、YUV)
  • 針對 CCI 接口提供的 AXI IIC 支持
  • 基於虛擬通道 (VC) ID 的濾波
  • 輸出端支持單、雙及四像素
  • AXI4-compliant可為 4K 分辨率的圖像和處理器提供支持的接口
  • 資源數量少
output

DSI

發射器控製器子係統

  • 支持 1~4 信道
  • 支持所有強製數據類型
  • 虛擬通道(1 ~ 4)可編程傳輸結束包 (EoTp) 生成支持
  • 低功耗 (LP) 及超低功耗 (ULP) 模式生成
  • 多信道互操作性
  • 為數據包報頭生成 ECC
  • 為數據字節生成 CRC(可選)
  • 根據數據格式轉換像素字節
  • 訪問更多寄存器的 AXI4-Lite 接口
  • 符合 AXI4 標準,支持輸入視頻流 

AMD 器件不僅支持多種 MIPI 配置,從單個鏈路到多個鏈路,再到不同的數據速率和數據類型,不一而足,而且還可在單個器件上混合收發數據路徑。此外,AMD 器件還具有可擴展性,僅受 I/O 數量限製。C-PHY 需要專用引腳來適應三個不同的電壓等級,可擴展至三個信道。為了進一步加速或優化解決方案,可編程邏輯不僅可實現集成整個圖像信號處理 (ISP) 鏈,同時隨著 ISP 算法的改進,仍將保持可擴展性和現場可升級性。

在 AMD 现金网博e百 間提供 MIPI 支持

成本優化的现金网博e百 組合 高性能器件
  • Spartan™ UltraScale+™ 器件包含內建 D-PHY 支持
    • 圖像分辨率高達 16MP 的 HPIO 速率為 2500Mb/s(當前器件)
    • 圖像分辨率高達 32MP 的 XP5IO 速率為 3200Mb/s(即將發布的器件)
      • 其它 AMD 低成本器件可使用外部電阻器網絡實現 D-PHY 兼容性
    • 每信道 800Mb/s,圖像分辨率高達 8MP
      • 較高數據速率需要外部 D-PHY
    • 所含器件:
  • 第二代 Versal™ 器件將支持更高帶寬的 C-PHY 物理接口
    • 支持 CSI-2 和 DSI 協議
    • 使用專用引腳減少 I/O 數,提高了帶寬
    • 帶寬高達 4.5GS/s(約合 10.28Gb/s)
  • 高性能器件內建對 D-PHY 物理層的支持
      Zynq UltraScale+™ MPSoC 每信道數據速率高達 2500 Mb/s,圖像分辨率達 16 MP 圖像像素
    • Versal 自適應 SoC 每信道數據速率高達 3200 Mb/s,圖像分辨率達 32 MP
    • 第二代 Versal 自適應 SoC 將支持高達 4.5Gb/s 的 D-PHY 數據速率
  • 此外,這些器件還為實時處理、圖形處理、視頻編解碼、波形、數據包處理以及機器學習/人工智能引擎提供了專用引擎
  • 包含的器件:
應用

應用

AMD 可通過成本優化的高性能器件為攝像頭傳感器捕獲與顯示提供基於 MIPI 的解決方案,成本優化的高性能器件可在一係列廣泛的市場間實現邊緣類應用


汽車

AMD 汽車现金网博e百 係列可在 ADAS、自動駕駛、車載信息娛樂及駕駛員信息、電氣化以及聯網應用中解決各種行業難題。有了靈活應變的架構,用戶不僅能實現低時延計算,而且還能連接一係列廣泛的接口,其中包括 MIPI。隨著 MIPI 協議的增強版在工具鏈中發布,AMD 高度靈活的芯片可以適應:讓用戶使用最新接口設計其係統,以盡可能實現最快的數據傳輸。AMD 推出 C-PHY 支持,這不僅可減少 I/O 數,而且還可實現更高帶寬的 MIPI 應用。

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工業

智慧城市與智慧零售具有一係列從雲端到邊緣的複雜計算需求。AMD 工業視覺解決方案在提供低時延和高可靠性的同時,還可提供具有最佳性能、功耗及成本的攝像頭與圖像處理平台。AMD 现金网博e百 包括異構嵌入式處理、I/O 靈活性、基於硬件的確定性控製解決方案,以及能夠在整個工業生命周期處理惡劣環境的綜合解決方案等。Vitis™ 統一軟件平台和 Vitis AI 開發環境可簡化 AMD 硬件平台間的加速應用及 AI 推斷開發,有助於視頻安全設備製造商和 AI 開發商快速創建可擴展的差異化现金网博e百 。


消費電子

消費類现金网博e百 采用機器學習提高自主性、用戶交互性和情景感知性。數碼單反相機、打印機和視頻會議等傳統應用現在隨支持攝像頭的機器人和無人機、電視、虛擬實境耳機以及智能家用電器一起提供。AMD 隨機器學習、視頻壓縮及各種廣泛的 AV 接口提供高分辨率 MIPI 接口,以實現靈活應變的低成本單芯片解決方案。這種高度的集成性將為新一輪沉浸式消費類視頻及影像现金网博e百 實現日益增強的自主性和分析性。

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航空航天

憑借超過 30 年的技術傳承與支持,AMD 可為實現陸基、機載和空間係統的新一輪發展提供最廣泛的现金网博e百 係列。Zynq™ UltraScale+™ MPSoC 器件的商用級與國防級现金网博e百 可滿足 MIPI 傳感器成像與連接的要求。現已提供的平台種類繁多,其中包括無人機和機器人平台,其基於 ZU7EV 器件,可在軟件可編程平台上為雙路 4Kp60 MIPI 連接提供強大的支持。


廣播與專業 A/V

無論應用是會議協作、數字影院還是傳統廣播,MIPI 都允許集成最新傳感器技術,充分滿足廣播及專業視頻捕獲應用需求。MIPI IP 與任意媒體連接、視頻編解碼器單元 (VCU) 以及支持 8K 的視頻處理元件相結合,可實現智能數字標牌、4K UHD 廣播、機器學習協作,以及高質量、低比特率直播流媒體等應用的最新發展。

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評估套件

評估套件

AMD 為攝像頭傳感器捕獲與顯示提供了成本優化的、基於 MIPI 的高性能低功耗解決方案,其支持 D-PHY、CSI-2 和 DSI 協議。


成本優化的现金网博e百 組合平台

一係列廣泛的工業及醫療 IoT 應用可在我們的成本優化組合平台上充分利用 MIPI 支持。這些包括視覺引導機器人、安全攝像頭、智慧城市、智慧零售、內窺鏡以及機器視覺等。 如果您希望使用我們的 Spartan™ 7 FPGA 或 Zynq™ 7000 SoC 係列進行設計,請首先使用這些套件。

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Spartan 7 SP701 評估套件

SP701 評估套件配備業界最佳性能功耗比 Spartan 7 FPGA,適用於需要傳感器融合的設計,如工業網絡、嵌入式視覺和汽車等應用。SP701 視頻接口包括 MIPI CSI、DSI 和 HDMI。SP701 通過 Pmods 和 FMC 連接器提供高 I/O 可用性和 I/O 擴展功能,使其成為 Spartan 7 FPGA 用戶最大的 IP 開發平台。
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包含 Spartan 7 XC7S100 FPGA

係統邏輯單元 (K) 102
存儲器 1,100Kb DRAM、4,320Kb 塊 RAM
DSP slice 160
最大 I/O 引腳數 400
其它功能 8 個時鍾管理塊 (1MMCM + 1 PLL)
1 個模數轉換器 (XADC)
1 個配置 AES / HMC 模塊
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Zybo Z7: Zynq 7000 ARM/FPGA SoC 開發套件

Digilent 的 Zybo Z7 基於 Zynq-7000 器件構建,將雙通道 Arm® Cortex®-A9 處理器與 7 係列可編程邏輯進行了完美集成。Digilent 的 Zybo Z7 基於 Zynq-7000 器件構建,將雙通道 Arm® Cortex®-A9 處理器與 7 係列可編程邏輯進行了完美集成。Digilent 的 Zybo Z7 基於 Zynq-7000 器件構建,將雙通道 Arm® Cortex®-A9 處理器與 7 係列可編程邏輯進行了完美集成。 Zybo Z7 套件提供一個支持視頻的特性集,其中包括一個與 MIPI CSI-2 兼容的 Pcam 連接器、HDMI 輸入輸出、DDR3L 高帶寬,以及其它多媒體與連接外設等。

包含 Zynq 7000 XCZ7010 SoC 或 XC7Z020 SoC

器件 XCZ7010 XC7Z7020
係統邏輯單元 (K) 28 85
存儲器 1,024 MB DRAM
2.1Mb 塊 RAM
1,024 MB DRAM
4.9Mb 塊 RAM
DSP slice 80 220
最大 I/O 引腳數 100 125
其它功能 2 個時鍾管理塊 (1MMCM + 1 PLL) 4 個時鍾管理塊 (1 MMCM+1PLL)
1 個模數轉換器 (XADC) 1 個模數轉換器 (XADC)
1 AES 與 SHA 模塊 1 AES 與 SHA 模塊

高性能器件平台

對於人工智能或以視頻為中心的工業、醫療成像、內窺鏡以及醫療保健邊緣人工智能等應用而言,我們的高性能器件平台可帶來更高的性能以及更多的特性。如果您的應用具有視頻編碼或機器學習需求,請查看我們基於 Zynq UltraScale+™ MPSoC 和 Versal™ 的高性能现金网博e百 線。

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Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU104 評估套件

ZCU104 評估套件可幫助設計人員為監控、高級駕駛員輔助係統 (ADAS)、機器視覺、增強實境 (AR)、無人機和醫學成像等嵌入式視覺應用快速啟動設計。該套件采用帶視頻編解碼器的 Zynq UltraScale+ MPSoC EV 器件,支持嵌入式視覺應用的許多常見外設及接口。隨附提供的 ZU7EV 器件配備四核 Arm Cortex-A53 處理器、雙核 Cortex-R5F 實時處理器、Mali™-400 MP2 圖形處理單元、支持 4KP60 的 H.264/H.265 視頻編解碼器和 16nm FinFET+ 可編程邏輯。
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包含 Zynq UltraScale+ XCZU7EV-2FFVC1156 MPSoC

係統邏輯單元 (K) 504
存儲器 38 Mb
DSP slice 1,728
視頻編解碼器單元 (VCU)
1
最大 I/O 引腳數
464
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Ultra96-V2 Zynq UltraScale+ ZU3EG

Ultra96-V2 是基於 Arm 的開發板,基於 Zynq UltraScale+ MPSoC 構建。Ultra96-V2 提供商業及工業溫度級,使用 Microchip 經過認證的無線電模塊精心設計。隨附的 Infineon Pmics 可進行額外的電源控製和監視。工程師使用集成無線訪問點功能通過 Web 服務器連接到 Ultra96-V2,或者使用提供的 Linux Matchbox Windows 環境,並在集成的 Mini DisplayPort™ 視頻輸出上查看該環境。提供了多個應用示例和車載開發選項。
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包含 Zynq UltraScale+ MPSoC ZU3EG A484

係統邏輯單元 (K) 154
存儲器 7.6 Mb
DSP slice 360
視頻編解碼器單元 (VCU)

最大 I/O 引腳數
252
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Versal AI Core 係列 VCK190 評估套件

VCK190 是首款 Versal AI Core 係列評估套件,可幫助設計者使用 AI 和 DSP 引擎開發解決方案,與當前服務器級 CPU 相比,該解決方案可提供超過 100 倍的計算性能。
VCK190 套件包含 Versal AI Core 係列 VC1902 器件,憑借廣泛的連接選項和標準化開發流程,在现金网博e百 組合中提供最佳的 AI 推斷及信號處理吞吐量。
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包含 Versal VC1902 自適應 SoC

AI 引擎 400
DSP 引擎 1,968
係統邏輯單元 (K) 1,968
LUT 數 899,840
應用處理單元 雙核 Arm Cortex-A72
實時處理單元 雙核 Arm Cortex-R5F
最大 I/O 引腳數 770
可編程 NoC 端口 28
集成型內存控製器 4

目標平台

此外,AMD 還提供一個平台,專門為滿足無人機及機器人開發的極端視覺及傳感器處理需求精心設計。

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自主控製與機器人

無人機與機器人平台 (URP) 可滿足設計機器人和無人機應用時遇到的典型處理需求。它是一款基於 Zynq UltraScale+ MPSoC 的平台,提供廣泛的處理功能。小型封裝電路板集成板載傳感器、軟件和 FPGA 邏輯。URP 具有電機控製單元、位置傳感器、障礙物檢測接口和通信資源,可用於大量應用。

主要功能與優勢

  • 全麵集成高性能導航傳感器
  • 多攝像頭與傳感器融合
  • 高帶寬連接
  • 實時處理內核上自動駕駛儀板載托管
  • 可靠的高速電機控製解決方案
  • 高性能視頻處理基礎架構
  • 高層次綜合支持快速算法開發與實施
  • H.265 編解碼器 VCU 支持 4K60fps
  • 尺寸:135 mm x 68.4 mm x 10 mm
  • 板載高效電源
  • 支持 NVMe SSD、PCIe®、千兆位以太網、DisplayPort、HDMI
  • 高級調試支持
  • 工業溫度 (-40℃ ~ +85℃)

內部組件

  • 雙 4K 攝像頭接口
  • 高性能 DDR4 內存 64 位 + 8 位 ECC
  • 導航傳感器
  • 位置傳感器
  • 四路運動控製接口
  • 支持 NVMe SSD、PCIe、以太網、DisplayPort、HDMI
係統邏輯單元 (K) 504
存儲器 38 Kb
DSP slice 1.728
視頻編解碼器單元 (VCU) 1
最大 I/O 引腳數 464
技術文檔

技術文檔

Default Default 標題 文件類型 日期
開始設計

開始設計

設計範例 說明 器件支持

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Spartan™ 7 FPGA SP701 應用範例
本示例主要展示一個帶有 PCAM 攝像頭模塊的 CSI-2 子係統 IP (Digilent) 和一個帶顯示器的 DSI 子係統 IP,PCAM 攝像頭模塊是 MIPI CSI 攝像頭模塊常用的接口。這些都由 MicroBlaze™ 軟處理器控製,所有 IP 都集成在 Vivado™ Design Suite 中。D-PHY 使用無源組件實施在 SP701 評估套件上。
Spartan 7 FPGA

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Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU102 和 Versal 自適應 SoC VCK190 應用範例
本設計主要演示如何在 Zynq™ UltraScale+™ ZCU102 開發板或Versal™ 自適應 SoC VCK190 開發板上使用 MIPI CSI-2 RX(解碼和處理視頻數據)和 MIPI DSI TX 子係統。該係統接收由 IMX274 圖像傳感器捕獲的圖像。處理後的圖像隨後既可在 HDMI 監控器上顯示,也可在 MIPI DSI 顯示器上顯示。
Zynq UltraScale+ MPSoC
Versal 自適應 SoC