Descripción general

Los sistemas de visión integrados son la piedra angular de muchas capacidades avanzadas en aplicaciones modernas, que incluyen la visión aumentada, la industria automotriz, la visión artificial, las aplicaciones médicas y las cámaras inteligentes de ciudad. Los sistemas de visión modernos requieren alta resolución, alta frecuencia de cuadros y una mayor profundidad de píxeles, lo que presenta importantes desafíos de velocidad de datos y ancho de banda de memoria. AMD ofrece soluciones basadas en MIPI de alto rendimiento y con optimización de costos para captura y visualización de sensores de cámara, compatibles con los protocolos D-PHY, C-PHY, CSI-2 y DSI. Además, AMD ofrece una amplia gama de IP de procesamiento de señales de imagen para la conversión de color, la corrección, el equilibrio y otras operaciones requeridas por muchas aplicaciones de sensores de imagen. La flexibilidad de los dispositivos AMD ayuda a cumplir los requisitos únicos de cada diseño y permite a los desarrolladores satisfacer esas necesidades, así como diferenciar sus soluciones.

Núcleos IP AMD MIPI

CSI-2

Subsistemas de controlador de receptor y transmisor

  • Compatibilidad con 1-8 carriles para RX
  • Compatibilidad con 1-4 carriles PPI
  • Compatibilidad con múltiples tipos de datos (RAW, RGB y YUV)
  • Compatibilidad con AXI IIC para interfaces CCI
  • Filtrado basado en ID de canal virtual (VC)
  • Salida de soporte de píxeles simple, doble y cuádruple
  • Interfaz compatible con AXI4 con soporte para generadores de imágenes y procesadores de resolución 4K
  • Pequeña cantidad de recursos

DSI

Subsistema de controlador de transmisor

  • Compatibilidad con 1-4 carriles
  • Admite todos los tipos de datos obligatorios
  • Admite la generación de EoTp (end of transmission packet, paquetes de fin de transmisión) programable de canal virtual (de 1 a 4)
  • Generación de modo de LP (low power, baja energía) y ULP (ultra-low power, ultrabaja energía)
  • Interoperabilidad multicarril
  • Generación ECC (error correcting code, código de corrección de errores) para encabezados de paquetes
  • Generación CRC (Cyclic Redundancy Check, verificación por redundancia cíclica) para bytes de datos (puede ser opcional)
  • Conversión de bytes de píxeles basada en el formato de datos
  • Interfaz AXI4-Lite para acceder a más registros
  • Compatible con AXI4 para streams de video de entrada 

Los dispositivos AMD admiten varias configuraciones de MIPI, desde enlaces individuales hasta enlaces múltiples, diferentes velocidades de datos y tipos de datos, y pueden mezclar rutas de datos de recepción y transmisión en un solo dispositivo. Los dispositivos AMD también son expandibles, limitados solo por el número de E/S. C-PHY requiere pines dedicados para adaptarse a tres niveles de voltajes distintos y se puede expandir hasta tres carriles. Para acelerar o agilizar aún más las soluciones, la lógica programable permite la integración de toda la cadena de ISP (image signal processing, procesamiento de señales de imagen) mientras se mantiene escalable y actualizable en campo a medida que mejoran los algoritmos de ISP.

Compatibilidad con MIPI en los productos AMD

Cartera de productos con optimización de costos Dispositivos de alto rendimiento
  • Los dispositivos AMD Spartan™ UltraScale+™ incluyen compatibilidad integrada en D-PHY
    • 2500 Mb/s para HPIO de hasta 16 MP de resolución de imagen (dispositivos actuales)
    • 3200 Mb/s para XP5IO hasta 32 MP de resolución de imagen (próximamente)
      • Otros dispositivos AMD de bajo costo pueden implementar la compatibilidad D-PHY mediante el uso de una red de resistencias externas
    • 800 Mb/s por carril hasta 8 MP de resolución de imagen
      • Las velocidades de datos más altas requieren un D-PHY externo
    • Dispositivos destacados:
  • Los dispositivos Versal™ de segunda generación admiten interfaces físicas C-PHY de mayor ancho de banda
    • Compatibilidad con los protocolos CSI-2 y DSI
    • Cantidad reducida de E/S para mayor ancho de banda con pines dedicados
    • Ancho de banda de hasta 4,5 GS/s (~10,28 Gb/s)
  • Los dispositivos de alto rendimiento tienen compatibilidad integrada para la capa física D-PHY
    • Los dispositivos de MPSoC (Multiprocessor system-on-chip, sistema multiprocesador en chip) Zynq UltraScale+ tienen velocidades de datos de hasta 2500 Mb/s por carril con una resolución de imagen de hasta 16 MP
    • Los SoC adaptables Versal tienen velocidades de datos de hasta 3200 Mb/s por carril con una resolución de imagen de hasta 32 MP
    • Los SoC adaptables Versal de 2.ª generación admitirán velocidades de datos D-PHY de hasta 4,5 Gb/s
  • Estos dispositivos también tienen motores dedicados para procesamiento en tiempo real, procesamiento de gráficos, codificación y decodificación de video, forma de onda, procesamiento de paquetes y motores de aprendizaje automático/inteligencia artificial
  • Dispositivos destacados:

Aplicaciones

AMD ofrece soluciones basadas en MIPI para la captura y la visualización de sensores de cámara a través de dispositivos de alto rendimiento y costos optimizados que permiten aplicaciones de tipo perímetro en una gran variedad de mercados.

Industria automotriz

La cartera de productos automotrices de AMD resuelve los desafíos de la industria dentro de los ADAS (Advanced Driver Assisted Systems, sistemas avanzados de asistencia al conductor), la conducción automatizada, la información del conductor y el entretenimiento en el vehículo, y la electrificación y las redes. Nuestra arquitectura adaptable permite a los usuarios lograr un procesamiento de baja latencia y la capacidad de conectar una amplia gama de interfaces, incluida MIPI. A medida que las mejoras en el protocolo MIPI se lanzan en la cadena de herramientas, el chip flexible de AMD se puede adaptar, lo que permite a los usuarios diseñar sus sistemas con las últimas interfaces para la transmisión de datos más rápida posible. AMD presenta la compatibilidad con C-PHY para una cantidad reducida de E/S y aplicaciones MIPI de mayor ancho de banda.

Sector industrial

Las ciudades inteligentes y el comercio minorista inteligente requieren una compleja combinación de requisitos de procesamiento que van desde la nube hasta el perímetro. Las soluciones de visión industrial de AMD ofrecen plataformas de procesamiento de imágenes y cámaras con rendimiento, potencia y costo óptimos, al tiempo que ofrecen baja latencia y alta confiabilidad. Las ofertas de AMD incluyen procesamiento integrado heterogéneo, flexibilidad de E/S, control determinista basado en hardware y soluciones integrales capaces de manejar entornos difíciles durante los ciclos de vida industriales. La plataforma de software unificada de Vitis™ y el entorno de desarrollo de IA de Vitis simplifican el desarrollo de aplicaciones aceleradas y AI Inference en las plataformas de hardware AMD, lo que permite a los fabricantes de equipos de seguridad de video y a los desarrolladores de IA crear rápidamente productos escalables y diferenciados.

Productos electrónicos para consumidores

Los productos de consumo implementan el aprendizaje automático para mejorar la autonomía, la interacción del usuario y la conciencia situacional. Las aplicaciones tradicionales, como cámaras DSLR, impresoras y videoconferencias, están ahora acompañadas por robots y drones habilitados para cámaras, televisores, gafas de realidad virtual y electrodomésticos inteligentes. AMD ofrece interfaces MIPI de alta resolución junto con aprendizaje automático, compresión de video y una amplia variedad de interfaces AV para lograr soluciones adaptables, de bajo costo y de un solo chip. Este alto nivel de integración está permitiendo la próxima ola de productos inmersivos de video e imágenes de consumo con niveles de autonomía y análisis cada vez mayores.

Industria aeroespacial y de defensa

Con más de 30 años continuos de herencia y soporte, AMD ofrece la cartera de productos más amplia para permitir la próxima generación de avances en sistemas terrestres, aéreos y espaciales. Las variantes de nivel comercial y de defensa militar de los dispositivos de MPSoC Zynq™ UltraScale+™ satisfacen los requisitos de imagen y conectividad de los sensores MIPI. Existen varias plataformas disponibles, incluidas las de UAV y robótica, que se basan en el dispositivo ZU7EV con compatibilidad para conectividad dual 4Kp60 MIPI en una plataforma programable por software.

Transmisión y A/V Pro

Tanto si la aplicación es de videoconferencia y colaboración, como de cine digital o transmisión tradicional, MIPI permite la integración de la última tecnología de sensores para aplicaciones de transmisión y captura de video profesional. La IP (intellectual property, propiedad intelectual) MIPI, combinada con la conectividad multimedia universal, una VCU (video codec unit, unidad de códec de video) y elementos de procesamiento de video con capacidad para 8K, permite los últimos avances en aplicaciones como carteles digitales inteligentes, transmisión 4K UHD, colaboración de aprendizaje automático y transmisión en vivo de alta calidad y baja velocidad de bits.

Kits de evaluación

AMD ofrece soluciones basadas en MIPI de alto rendimiento y bajo consumo energético para captura y visualización de sensores de cámara, compatibles con los protocolos D-PHY, CSI-2 y DSI.

 

Una amplia gama de aplicaciones de IoT industriales y de atención médica pueden utilizar la compatibilidad con MIPI en nuestras plataformas de la cartera de productos con optimización de costos. Estos incluyen robótica guiada por visión, cámaras de seguridad, ciudades inteligentes, comercio inteligente, endoscopia y visión artificial. Si estás buscando diseñar con nuestras familias de FPGA Spartan™ 7 o SoC Zynq™ 7000, comienza con estos kits.

Kit de evaluación SP701 de Spartan 7

El kit de evaluación SP701, equipado con la FPGA (Field-Programmable Gate Arrays, matriz de puertas lógicas programable en campo) Spartan 7 que ofrece el mejor rendimiento por vatio de su tipo, se creó para diseños que requieren fusión de sensores, como aplicaciones de redes industriales, visión integrada y automotrices. El kit SP701 cuenta con interfaces de video que incluyen MIPI CSI, DSI y HDMI. También cuenta con alta disponibilidad de E/S y compatibilidad de expansión de E/S a través de Pmods y conectores FMC, lo que lo convierte en el lienzo de desarrollo de IP más grande para los usuarios de la FPGA Spartan 7.

Con la FPGA Spartan 7 XC7S100

Células lógicas del sistema (mil) 102
Memoria 1100 Kb de DRAM, 4320 Kb de RAM en bloque
Particiones de DSP 160
Pines de E/S máximos 400
Funciones adicionales Ocho niveles de administración de reloj (un MMCM + un PLL)
Un convertidor de analógico a digital (XADC)
Un bloque de configuración AES/HMC

Zybo Z7: Kit de desarrollo de SoC Zynq 7000 ARM/FPGA

Zybo Z7 de Digilent se construyó en torno al dispositivo Zynq 7000, integrando procesadores duales Arm® Cortex®-A9 con lógica programable de la Serie 7. El kit Zybo Z7 ofrece un conjunto de funciones con capacidad de video que incluye un conector Pcam compatible con MIPI CSI-2, entrada y salida HDMI, alto ancho de banda DDR3L y otros periféricos multimedia y de conectividad. Este conjunto de funciones ofrece una solución asequible para aplicaciones complejas de visión integrada.

Con el SoC Zynq 7000 XCZ7010 o el SoC XC7Z020

Dispositivos XCZ7010 XC7Z7020
Células lógicas del sistema (mil) 28 85
Memoria DRAM de 1024 MB
RAM en bloque de 2,1 Mb
DRAM de 1024 MB
RAM en bloque de 4,9 Mb
Particiones de DSP 80 220
Pines de E/S máximos 100 125
Funciones adicionales Dos niveles de administración de reloj (un MMCM + un PLL) Cuatro niveles de administración de reloj (un MMCM + un PLL)
Un convertidor de analógico a digital (XADC) Un convertidor de analógico a digital (XADC)
Un bloque AES y SHA Un bloque AES y SHA

Para las aplicaciones industriales basadas en IA o video, las imágenes médicas, la endoscopia, la IA de atención médica en el perímetro y más, nuestras plataformas de dispositivos de alto rendimiento ofrecen rendimiento y funciones adicionales.  Si tu aplicación incluye una necesidad de codificación de video o aprendizaje automático, consulta nuestra línea de alto rendimiento basada en los MPSoC Zynq UltraScale+™ y los SoC adaptables Versal™.

Kit de evaluación ZCU104 para MPSoC Zynq UltraScale+

El kit de evaluación ZCU104 permite a los diseñadores impulsar diseños para aplicaciones de visión integrada, como vigilancia, ADAS (sistemas avanzados de asistencia al conductor), visión artificial, realidad aumentada (RA), drones e imágenes médicas. Este kit cuenta con un dispositivo MPSoC EV Zynq UltraScale+ con códec de video integrado y admite muchos periféricos e interfaces comunes para aplicaciones de visión integrada. El dispositivo ZU7EV incluido está equipado con un procesador Arm Cortex-A53 de cuatro núcleos, un procesador en tiempo real Cortex-R5F de doble núcleo, una unidad de procesamiento de gráficos Mali™-400 MP2, un códec de video H.264/H.265 con capacidad 4Kp60 y lógica programable FinFET+ de 16 nm.

Con el MPSoC Zynq UltraScale+ XCZU7EV-2FFVC1156

Células lógicas del sistema (mil) 504
Memoria 38 Mb
Particiones de DSP 1728
Unidad de códec de video
1
Pines de E/S máximos
464

 

Ultra96-V2 Zynq UltraScale+ ZU3EG

Ultra96-V2 es una placa de desarrollo basada en Arm construida en torno al MPSoC Zynq UltraScale+. Disponible en niveles de temperatura comercial e industrial, la Ultra96-V2 se diseñó con un módulo de radio certificado de Microchip. Es posible controlar y supervisar la energía adicional con los Pmic Infineon incluidos. Los ingenieros se conectan a la Ultra96-V2 a través de un servidor web utilizando capacidades integradas de punto de acceso inalámbrico o el entorno de ventanas Linux Matchbox proporcionado, que se puede ver en la salida de video Mini DisplayPort™ integrada. También se proporcionan múltiples ejemplos de aplicaciones y opciones de desarrollo incorporadas.


Con el MPSoC Zynq UltraScale+ ZU3EG A484

Células lógicas del sistema (mil) 154
Memoria 7,6 MB
Particiones de DSP 360
Unidad de códec de video
Ninguno
Pines de E/S máximos
252

 

Kit de evaluación VCK190 para la Serie Versal AI Core

El kit VCK190 es el primer kit de evaluación de la Serie Versal AI Core, que permite a los diseñadores desarrollar soluciones utilizando motores de IA y DSP capaces de ofrecer un rendimiento de procesamiento más de 100 veces superior en comparación con las CPU de servidor actuales.
Con una amplia gama de opciones de conectividad y flujos de desarrollo estandarizados, el kit VCK190 incorpora el dispositivo de la Serie Versal AI Core VC1902, que proporciona la mayor inferencia de IA y rendimiento de procesamiento de señal de la cartera.

Con el SoC adaptable Versal VC1902

Motores AI 400
Motores DSP 1968
Células lógicas del sistema (mil) 1968
LUTS 899 840
Unidad de procesamiento de aplicaciones Arm Cortex-A72 de dos núcleos
Unidad de procesamiento en tiempo real Arm Cortex-R5F de dos núcleos
Pines de E/S máximos 770
Puertos NoC programables 28
Controladores de memoria integrados 4

AMD también ofrece una plataforma diseñada específicamente para satisfacer los requisitos extremos de visión y procesamiento de sensores del desarrollo de UAV (unmanned aerial vehicle, vehículos aéreos no tripulados) y robótica.

Control autónomo y robótica

La URP (UAV and Robotics Platform, plataforma de UAV y robótica) cumple con los requisitos de procesamiento típicos que se encuentran al diseñar aplicaciones de UAV y robótica. Es una plataforma basada en MPSoC Zynq UltraScale+, que proporciona un amplio espectro de capacidades de procesamiento. La placa de formato pequeño integra sensores incorporados, software y lógica de FPGA. Con sus unidades de control de motor, sensores de posición, interfaces de detección de obstáculos y recursos de comunicación, la URP se puede utilizar para muchas aplicaciones.

Características y beneficios clave

  • Sensores de navegación de alto rendimiento totalmente integrados
  • Multicámara y fusión de sensores
  • Conectividad de alto ancho de banda
  • Alojamiento incorporado de piloto automático en núcleos de procesamiento en tiempo real
  • Solución confiable de control de motor de alta velocidad
  • Infraestructura de alto rendimiento para el procesamiento de video
  • Compatibilidad de síntesis de alto nivel para la implementación y el desarrollo rápidos de algoritmos
  • VCU de códec H.265 compatible con 4K a 60 fps
  • Dimensiones: 135 mm x 68,4 mm x 10 mm
  • Fuentes de alimentación de alta eficiencia incorporadas
  • Compatibilidad con SSD NVMe, PCIe®, Gigabit Ethernet, DisplayPort y HDMI
  • Compatibilidad con depuración avanzada
  • Temperatura industrial (de -40 °C a +85 °C)

Qué incluye

  • Doble interfaz de cámara 4K
  • Memoria DDR4 de alto rendimiento de 64 bits + 8 bits de ECC
  • Sensores de navegación
  • Sensores posicionales
  • Cuatro interfaces de control de movimiento
  • Compatibilidad con SSD NVMe, PCIe, Ethernet, DisplayPort y HDMI
Células lógicas del sistema (mil) 504
Memoria 38 Kb
Particiones de DSP 1,728
Unidad de códec de video 1
Pines de E/S máximos 464

Comenzar

Descripción Compatibilidad de dispositivos
Ejemplo de aplicación de FPGA Spartan™ 7 SP701
Este ejemplo muestra una IP del subsistema CSI-2 con un módulo de cámara PCAM (Digilent), que es una interfaz popular utilizada por los módulos de cámara MIPI CSI, y una IP del subsistema DSI con una pantalla. Ambos están controlados por un procesador blando MicroBlaze™ y toda la IP está integrada en Vivado™ Design Suite. El D-PHY se implementa en el kit de evaluación SP701 utilizando componentes pasivos.
FPGA AMD Spartan 7
Ejemplo de aplicación de MPSoC Zynq UltraScale+ ZCU102 y SoC adaptable Versal VCK190
Este diseño demuestra el uso de los subsistemas MIPI CSI-2 RX (decodifica y procesa datos de video) y MIPI DSI TX en la placa Zynq™ UltraScale+™ ZCU102 o la placa de SoC adaptable Versal™ VCK190. El sistema recibe imágenes capturadas por el sensor de imagen IMX274. Las imágenes procesadas luego se muestran en un monitor HDMI o en una pantalla MIPI DSI.
MPSoC AMD Zynq UltraScale+
SoC adaptable AMD Versal

Recursos

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