概要
エンベデッド ビジョン システムは、拡張現実、自動車、マシン ビジョン、医療、スマート シティ カメラなどの最先端アプリケーションに搭載される最も重要な部分です。最新のビジョン システムでは、高解像度、高フレーム レート、高ピクセル深度が求められるようになり、データレートとメモリ帯域幅に大きな課題が生じています。AMD は、カメラ センサーのキャプチャとディスプレイをサポートするために、D-PHY、C-PHY、CSI-2 および DSI プロトコル仕様に準拠する高性能かつ低消費電力の MIPI ベース ソリューションを提供しています。また、多くのイメージ センサー アプリケーションに求められる色変換、補正、カラー バランスなどの処理に対応できる幅広い画像信号処理 IP も提供しています。すべてのデザインには固有の要件がありますが、柔軟性に優れた AMD デバイスで設計することで、開発者は要件を満たすだけでなく、ソリューションの差別化を図ることができます。
AMD MIPI IP コア
AMD デバイスは、単一リンクから複数リンクまでさまざまな MIPI 構成、異なるデータ レート、異なるデータ型に対応できる上に、単一デバイスに受信用データパスと送信用データパスを混在させることが可能です。また、I/O 数による制限はありますが、優れた拡張性を備えています。C-PHY は、3 つの異なる電圧レベルをサポートするために専用のピン配置が必要であり、最大 3 レーンまで拡張可能です。拡張性を維持した上で ISP アルゴリズムの進化に応じてフィールド アップグレード可能であると共に、ソリューションをさらに高速化および合理化するために、プログラマブル ロジックでの画像信号処理 (ISP) チェーンの統合が可能です。
各種 AMD 製品の MIPI サポート
| コスト重視製品ポートフォリオ | 高性能デバイス |
|---|---|
|
|
アプリケーション
AMD は、コストに最適化された高性能デバイスをベースとする、カメラ センサーのキャプチャと表示用の MIPI ベース ソリューションを提供しており、さまざまな市場でエッジ アプリケーションの実現をサポートします。
- オートモーティブ
- 産業用機器
- 民生用電子機器
- 航空宇宙/防衛
- 業務用 A/V および放送機器
オートモーティブ
AMD オートモーティブ ポートフォリオは、ADAS、自動運転、車載インフォテインメント/ドライバー情報、および電気化/ネットワーキングなどの分野で直面する課題を解決します。適応性のあるアーキテクチャは、低レイテンシの演算機能を提供できると同時に、MIPI 規格を含む多様なインターフェイス規格にも対応できます。MIPI プロトコルの新規格がリリースされる場合でも、AMD シリコンは適応性に優れているため、最新インターフェイスに適応するようにシステム設計を変更して、最速のデータ転送に対応できます。AMD は、MIPI アプリケーションにおける I/O 数の削減と帯域幅の向上を実現するために、C-PHY をサポートしています。
産業用機器
スマート シティやスマート リテールでは、クラウドからエッジまでの広範なネットワークを利用する複雑なコンピューティング要件が必要です。AMD の産業機器向けビジョン ソリューションは、低レイテンシで信頼性が高く、性能、電力、コストを最適なバランスで実現するカメラ/画像処理プラットフォームを提供します。AMD 製品には、ヘテロジニアス エンベデッド プロセッシング、I/O の柔軟性、ハードウェア ベースの確定的な制御、およびライフサイクル全体を通して厳しい環境にも対応できる包括的なソリューションがあります。Vitis™ 統合ソフトウェア プラットフォームと Vitis AI 開発環境を利用することで、AMD ハードウェア プラットフォーム上でアクセラレーション アプリケーションや AI 推論を簡単に開発でき、防犯機器メーカーや AI 開発者は拡張性と差別化要素を備えた最新製品をすばやく開発できます。
民生用電子機器
民生用製品には機械学習機能を実装することで、自律性、ユーザー インタラクション、状況認識などの最先端機能を備えることができます。近年、デジタル一眼レフ (DSLR) カメラ、プリンター、ビデオ会議などの従来アプリケーションには、カメラ付きのロボットやドローン、TV、VR ヘッドセット、スマート アプライアンスが導入され始めています。AMD のプラットフォームは、高解像度対応 MIPI インターフェイスをサポートし、機械学習やビデオ圧縮機能と共にさまざまな AV インターフェイスとの接続性を備えることができるため、適応性に優れた低コストのシングルチップ ソリューションを実現できます。このような高機能統合ソリューションは、没入型の民生用ビデオおよびイメージング製品の自律性と分析機能を向上させることができ、革新をもたらします。
航空宇宙/防衛
30 年以上の実績とサポート力を誇る AMD は、次世代の地上/航空/宇宙システムを実現するための幅広い製品ポートフォリオを提供します。Zynq™ UltraScale+™ MPSoC デバイスの商用および防衛グレード製品は、MIPI センサーのイメージングおよびコネクティビティ要件に十分応えられる仕様になっています。UAV やロボット開発など、さまざまな用途のプラットフォームを提供しており、ソフトウェア プログラマブルなプラットフォームでデュアル 4Kp60 MIPI 接続をサポートする ZU7EV デバイスを搭載しています。
業務用 A/V および放送機器
会議/コラボレーション、デジタル シネマ、従来型の放送などのあらゆるアプリケーションで、MIPI は、放送局/プロ用ビデオ キャプチャ アプリケーション向けの最新センサー技術をデザインに組み込むことができます。Any-to-Any のメディア接続性、ビデオ コーデック ユニット (VCU) 機能、さらに 8K 対応のさまざまなビデオ処理要素が統合された MIPI IP を利用することで、インテリジェント デジタル サイネージ、4K UHD 放送、機械学習コラボレーション、低ビット レートでの高品質ライブ ストリーミングなどの最先端アプリケーション開発が可能になります。
評価キット
AMD は、D-PHY、CSI-2、および DSI プロトコル仕様をサポートするカメラ センサーのキャプチャと表示用として高性能かつ低消費電力の MIPI ベース ソリューションを提供しています。
さまざまな産業およびヘルスケア IoT アプリケーションは、このプラットフォームの MIPI サポートを利用できます。主に、ビジョン ガイド ロボット、セキュリティ カメラ、スマート シティ、スマート リテール、内視鏡検査、マシン ビジョンなどのアプリケーション開発に有効です。Spartan™ 7 FPGA または Zynq™ 7000 SoC ファミリでの設計には、これらのキットを推奨しています。
Spartan 7 SP701 FPGA 評価キット
SP701 評価キットは、クラス最高のワットあたり性能を誇る Spartan 7 FPGA を搭載し、産業用ネットワーク、エンベデッド ビジョン、オートモーティブ アプリケーションなどのセンサー フュージョンを必要とする設計向けとなっています。対応するビデオ インターフェイス規格は、MIPI CSI、DSI、および HDMI です。また、多数の I/O ピンを利用できる上に Pmod や FMC コネクタによる I/O の拡張も可能なため、Spartan 7 FPGA ユーザーにとって IP 開発に最適な最大容量のデバイスです。
Spartan 7 XC7S100 FPGA 搭載
| システム ロジック セル (K) | 102 |
|---|---|
| メモリ | 1,100 Kb DRAM、4,320 Kb ブロック RAM |
| DSP スライス | 160 |
| 最大 I/O ピン数 | 400 |
| その他の機能 | 8 個のクロック マネージメント タイル (1 MMCM + 1 PLL) |
| 1 個のアナログ/デジタル コンバーター (XADC) | |
| 1 個のコンフィギュレーション AES/HMC ブロック |
Zybo Z7: Zynq 7000 ARM/FPGA SoC 開発キット
Digilent 社が提供する ZyboZ7 は、デュアル Arm® Cortex®-A9 プロセッサと 7 シリーズのプログラマブル ロジックを統合した、Zynq 7000 デバイスを搭載したプラットフォームです。この開発キットは、MIPI CSI-2対応 Pcam コネクタ、HDMI 入力/出力、広帯域幅 DDR3L、その他のマルチメディアおよびコネクティビティ ペリフェラルなど、映像処理に対応する機能セットを提供します。この機能セットが複雑なエンベデッド ビジョン アプリケーションを実現する低価格なソリューションを提供します。
Zynq 7000 XCZ7010 SoC または XC7Z020 SoC の特長
| デバイス | XCZ7010 | XC7Z7020 |
|---|---|---|
| システム ロジック セル (K) | 28 | 85 |
| メモリ | 1,024 MB DRAM 2.1 Mb ブロック RAM |
1,024 MB DRAM 4.9 Mb ブロック RAM |
| DSP スライス | 80 | 220 |
| 最大 I/O ピン数 | 100 | 125 |
| その他の機能 | 2 個のクロック マネージメント タイル (1 MMCM + 1 PLL) | 4 個のクロック マネージメント タイル (1 MMCM + 1 PLL) |
| 1 個のアナログ/デジタル コンバーター (XADC) | 1 個のアナログ/デジタル コンバーター (XADC) | |
| 1 AES および SHA ブロック | 1 AES および SHA ブロック |
AI または映像処理を必要とする産業機器、医療画像、内視鏡検査、ヘルスケアのエッジ AI などでは、高性能デバイス プラットフォームを利用することで、性能と機能性を大きく向上させることができます。ビデオ エンコーディングや機械学習が必要なアプリケーション開発には、Zynq UltraScale+™ MPSoC および Versal™ アダプティブ SoC をベースとする高性能デバイス プラットフォームを推奨しています。
Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU104 評価キット
ZCU104 評価キットを利用すると、監視システム、先進運転支援システム (ADAS)、マシン ビジョン、拡張現実 (AR)、ドローン、医療画像のような、エンベデッド ビジョン アプリケーション向けの設計を今すぐに始められます。このボードは、ビデオ コーデック機能を備えた Zynq UltraScale+ MPSoC EV デバイスを搭載しており、エンベデッド ビジョン アプリケーション向けの一般的なペリフェラルやインターフェイスを多数サポートしています。ZU7EV デバイスには、クワッドコア Arm Cortex-A53 アプリケーション プロセッサ、デュアルコア Cortex-R5 リアルタイム プロセッサ、Mali™-400 MP2 グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU)、4 Kp60 対応 H.264/H.265 ビデオ コーデック、そして 16nm FinFET+ プログラマブル ロジックが統合されています。
Zynq UltraScale+ XCZU7EV-2FFVC1156 MPSoC の特長
| システム ロジック セル (K) | 504 |
|---|---|
| メモリ | 38 Mb |
| DSP スライス | 1,728 |
| ビデオ コーデック ユニット |
1 |
| 最大 I/O ピン数 |
464 |
Ultra96-V2 Zynq UltraScale+ ZU3EG
Ultra96-V2 は、Zynq UltraScale+ MPSoC を搭載した Arm ベースの開発ボードです。コマーシャル温度グレードとインダストリアル温度グレードで提供され、Microchip 社の認証済み無線モジュールを使用して設計されています。付属の Infineon 社製 Pmics を使用することで、さらなる電力制御と監視が可能です。エンジニアは、無線アクセス ポイント機能を使用してウェブ サーバー経由で Ultra96-V2 に接続、または Mini DisplayPort™ ビデオ出力に表示できる Linux Matchbox ウィンドウ環境を使用するオプションがあります。例として、さまざまなアプリケーションやオンボード開発オプションも提供しています。
Zynq UltraScale+ MPSoC ZU3EG A484 の特長
| システム ロジック セル (K) | 154 |
|---|---|
| メモリ | 7.6 Mb |
| DSP スライス | 360 |
| ビデオ コーデック ユニット |
なし |
| 最大 I/O ピン数 |
252 |
Versal AI コア シリーズ VCK190 評価キット
VCK190 は、Versal AI コア シリーズの最初の評価キットであり、現サーバー クラス CPU の 100 倍以上の演算性能を達成できる AI および DSP エンジンを活用したソリューションの開発を可能にします。
VCK190 キットには、 Versal AI コア シリーズの VC1902 デバイスが搭載され、クラウド、ネットワーク、およびエッジ アプリケーション向けにポートフォリオ最高の AI 推論性能と信号処理スループットを提供します。
Versal VC1902 アダプティブ SoC の特長
| AI エンジン | 400 |
|---|---|
| DSP エンジン | 1,968 |
| システム ロジック セル (K) | 1,968 |
| LUT 数 | 899,840 |
| アプリケーション プロセッシング ユニット | デュアル コア Arm Cortex-A72 |
| リアルタイム プロセッシング ユニット | デュアル コア Arm Cortex-R5F |
| 最大 I/O ピン数 | 770 |
| プログラム可能な NoC Ports | 28 |
| 統合メモリ コントローラー | 4 |
AMD は、高度なビジョン/センサー処理要件が求められる無人航空機 (UAV) やロボット開発向けに特別に設計されたプラットフォームも提供しています。
自律制御とロボット
URP (UAV and Robotics Platform) は、UAV やロボティクス アプリケーションの設計で直面する一般的な処理要件に対応できます。Zynq UltraScale+ MPSoC が搭載されたプラットフォームであり、さまざまな処理機能を提供します。スモール フォーム ファクターのボードにセンサーオンボード センサー、ソフトウェア、および FPGA ロジックが統合されています。モーター制御ユニット、位置センサー、障害物検出インターフェイス、および通信リソースを備えたこの URP プラットフォームは、多くのアプリケーション開発に使用できます。
主な機能と利点
- 完全に統合された高性能ナビゲーション センサー
- 複数のカメラとセンサーを統合
- 高帯域幅コネクティビティ
- リアルタイム プロセッシング コアで実行するオートパイロット機能を統合
- 信頼性の高い高速モーター制御ソリューション
- ビデオ処理に最適な高性能インフラ
- 高位合成ツールを使用して迅速なアルゴリズムの開発と実装が可能
- 4K60fps までサポートできる H.265 ビデオ コーデック ユニット (VCU)
- 寸法: 135 mm x 68.4 mm x 10 mm
- 効率的なオンボード電源
- NVMe SSD、PCIe®、Gigabit Ethernet、DisplayPort、HDMI をサポート
- 高度なデバッグ機能
- インダストリアル温度範囲 (-40°C to +85°C)
製品内容
- デュアル 4K カメラ インターフェイス
- 高性能 DDR4 (メモリ 64 ビットにつき 8 ビットの ECC)
- ナビゲーション センサー
- 位置センサー
- クワッド モーション制御インターフェイス
- NVMe SSD、PCIe、Ethernet、DisplayPort、HDMI をサポート
| システム ロジック セル (K) | 504 |
|---|---|
| メモリ | 38 Kb |
| DSP スライス | 1.728 |
| ビデオ コーデック ユニット | 1 |
| 最大 I/O ピン数 | 464 |
設計開始
| 説明 | デバイス サポート |
|---|---|
| Spartan™ 7 FPGA SP701 のアプリケーション例 この例は、MIPI CSI カメラ モジュールで使用される一般的なインターフェイスである PCAM カメラ モジュール （Digilent） に接続された CSI-2 サブシステム IP、およびディスプレイに接続された DSI サブシステム IP を示しています。これらはいずれも MicroBlaze™ ソフト プロセッサで制御され、すべての IP は Vivado™ Design Suite で統合されます。D-PHY は、パッシブ コンポーネントを使用して SP701 評価キットに実装されています。 |
AMD Spartan 7 FPGA |
| Zynq UltraScale+ MPSoC ZCU102 および Versal アダプティブ SoC VCK190 のアプリケーション例 このデザインは、Zynq™ UltraScale+™ ZCU102 ボードまたは Versal™ アダプティブ SoC VCK190 ボード上で、MIPI CSI-2 RX (ビデオ データのデコードおよび処理) および MIPI DSI TX サブシステムの使用例を示しています。このシステムは、IMX274 イメージ センサーでキャプチャした画像を受信します。処理された画像は、HDMI モニターまたは MIPI DSI ディスプレイに表示されます。 |
AMD Zynq UltraScale+ MPSoC AMD Versal アダプティブ SoC |
リソース
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