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萊迪思加速設(shè)計(jì)配備USB的系統(tǒng)并簡化散熱管理

Latticesemi ? 來源:Latticesemi ? 2023-09-28 09:07 ? 次閱讀
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隨著邊緣人工智能(Edge AI)的日益普及,相機(jī)在工業(yè)和自動化行業(yè)中的部署速度和規(guī)模正在呈現(xiàn)大幅增長態(tài)勢,有望從2022年的35億美元增長到2030年的近80億美元。

而視覺,或者說智能視覺技術(shù)之所以在新時代變得必不可少,是因?yàn)闄C(jī)器系統(tǒng)必須通過視覺理解周圍環(huán)境,做出相應(yīng)的決策和行動,視覺信息為自動駕駛機(jī)器人提供了關(guān)鍵的安全和避障能力,這是生死攸關(guān)問題。這意味著,未來的智能視覺系統(tǒng)將繼續(xù)依賴深度學(xué)習(xí)模型和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提高圖像的分析和識別能力,并利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)和自主自適應(yīng)學(xué)習(xí),使系統(tǒng)能夠從環(huán)境中不斷學(xué)習(xí)和改進(jìn),并適應(yīng)新的場景和任務(wù)。

但相關(guān)問題也隨之而來,比如自動化攝像機(jī)需要足夠強(qiáng)的處理能力和靈活性以簡化部署;需要降低功耗、降低總擁有成本(TCO)和設(shè)計(jì)尺寸,以擴(kuò)大人工智能和視覺應(yīng)用的潛力……等等。工程設(shè)計(jì)人員一直在追問,“有沒有一款具備高度可擴(kuò)展性、低價格、低功耗,且提供靈活互連、支持各種I/O標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的解決方案,能夠完美解決這些挑戰(zhàn)?”

很幸運(yùn),集成USB器件功能的萊迪思CrossLinkU-NX FPGA產(chǎn)品系列的出現(xiàn),讓工業(yè)和自動化行業(yè)看到了新的希望。

作為業(yè)界首款擁有硬核USB的人工智能&嵌入式視覺應(yīng)用FPGA,通過將萊迪思領(lǐng)先的低功耗、小尺寸與流行的USB互連接口相結(jié)合,CrossLinkU-NX FPGA不但重新定義了“計(jì)算、工業(yè)、汽車和消費(fèi)電子市場應(yīng)用中基于USB的設(shè)計(jì)”,也同步拓展了萊迪思在嵌入式視覺傳感器與USB主機(jī)接口領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

CrossLinkU-NX FPGA基于屢獲殊榮的萊迪思Nexus平臺,其原生版本CrossLink-NX FPGA結(jié)合了28nm FD-SOI技術(shù)和優(yōu)化的FPGA架構(gòu),減少了100倍的軟錯誤率,功耗降低達(dá)75%,兩個硬核4通道MIPI D-PHY收發(fā)器速率為10Gbps/PHY,與同行相比性能提升約2倍。采用小尺寸WLCS封裝,最小僅為4mm x 4mm,比同類型產(chǎn)品縮小近10倍。

在此基礎(chǔ)上,CrossLinkU-NX FPGA通過硬核USB控制器和物理層(PHY)、獨(dú)特的低功耗待機(jī)模式和一整套參考設(shè)計(jì),加速設(shè)計(jì)配備了USB的系統(tǒng)并簡化散熱管理。其主要特性和性能亮點(diǎn)包括以下三方面內(nèi)容:

帶有USB功能的視覺處理FPGA

o 速率高達(dá)480Mbps的硬核USB 2.0和高達(dá)5Gbps的USB 3.2

o 集成式USB PHY架構(gòu),降低了分立式PHY組件所需的總擁有成本和面積

o 33K邏輯單元密度與64DSP組合,減少了USB設(shè)備控制器所需的FPGA邏輯資源

低功耗待機(jī)模式,始終在線(AON)

o 靜態(tài)功耗低于70μA,能夠有效延長電池壽命并簡化系統(tǒng)熱管理。得益于專用模塊對FPGA進(jìn)入和退出待機(jī)狀態(tài)的管理,數(shù)據(jù)顯示,在典型應(yīng)用中,與競品相比,CrossLinkU-NX FPGA能夠降低約6倍的功耗。

o 瞬時配置—FPGA器件配置小于15ms,優(yōu)化典型嵌入式視覺應(yīng)用的功耗

完整的參考設(shè)計(jì)集

o 提供萊迪思PropelTM模板、主機(jī)驅(qū)動和示例主機(jī)工具,用于USB到I/O橋接和MIPI CSI-2到USB橋接應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員不但能夠快速的學(xué)習(xí)當(dāng)前主流的設(shè)計(jì)案例,獲得ISP/Edge AI方面的功能定制,還能在評估版和與PC相連的USB加持下快速展開原型設(shè)計(jì),加速FPGA上的USB器件實(shí)現(xiàn)。

坦率地說,嵌入式視覺是一個讓設(shè)計(jì)人員又愛又恨的領(lǐng)域,因?yàn)樗麄儽仨氁诓粩鄤?chuàng)新的新產(chǎn)品、新功能與日益嚴(yán)格的功耗和小尺寸要求之間“做斗爭”,這考驗(yàn)著他們的智慧。作為低功耗FPGA行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,萊迪思正在幫助用戶走出傳統(tǒng)通用型應(yīng)用市場,提供更具行業(yè)差異性和區(qū)分度的FPGA解決方案。

審核編輯:彭菁

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標(biāo)題:FPGA+集成USB,打開機(jī)器視覺新“視”界

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