隨著技術(shù)進(jìn)步時(shí)代發(fā)展,用戶(hù)對(duì)于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品方便快捷的需求日益提升,此類(lèi)需求并非只適用于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。在工業(yè)、車(chē)用以及安全領(lǐng)域,用戶(hù)依舊需要更高的需求體驗(yàn),嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)作為至關(guān)重要的一環(huán),無(wú)縫的視覺(jué)體驗(yàn),靈敏的識(shí)別速度尤為重要。2019年9月24日,萊迪思召開(kāi)CrossLinkPlus? FPGA系列產(chǎn)品說(shuō)明會(huì),萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)部總監(jiān)陳英仁先生為《電子產(chǎn)品世界》記者講述有關(guān)適用于采用MIPI D-PHY的嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)。

萊迪思半導(dǎo)體亞太區(qū)產(chǎn)品市場(chǎng)部總監(jiān) 陳英仁

CrossLinkPlus器件作為創(chuàng)新的低功耗FPGA,擁有集成閃存、一個(gè)硬MIPI D-PHY、可實(shí)現(xiàn)面板瞬時(shí)顯示的高速I(mǎi)/O以及靈活的片上編程特性。此外萊迪思還提供現(xiàn)成的IP和參考設(shè)計(jì)來(lái)加速實(shí)現(xiàn)和增強(qiáng)傳感器與顯示器的橋接、聚合和分屏功能,這些是工業(yè)、汽車(chē)、計(jì)算和消費(fèi)電子等應(yīng)用的常用功能。

在車(chē)用及工業(yè)領(lǐng)域的圖像系統(tǒng)層面,在顯示更多信息及使用多攝象頭實(shí)現(xiàn)部分AI功能的復(fù)雜系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化方面的需求很大。CrossLinkPlus囊括更細(xì)致的需求,傳統(tǒng)應(yīng)用處理器一般可連接1~2個(gè)傳感器,當(dāng)然中外一些著名手機(jī)廠(chǎng)商雖然已經(jīng)發(fā)售了三攝四攝,但這僅是由于特使處理器的技術(shù)創(chuàng)新。相比于消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品,在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域,大部分依舊沿用傳統(tǒng)的應(yīng)用處理器,這也就意味著攝象頭接口有所限制。

 CrossLinkPlus 不但可以聚合多個(gè)傳感器,還能與處理數(shù)據(jù)減少處理負(fù)載,接口受限問(wèn)題得以良好的解決。

傳統(tǒng)應(yīng)用處理器配置每種類(lèi)型的顯示屏都需要定制ASIC,由于現(xiàn)今產(chǎn)品市場(chǎng)的多樣化,處理器需要適配更多種類(lèi)屏幕,TFT、OLED屏,LED,包括室外顯示甚至電子光學(xué)屏等顯示設(shè)備對(duì)于器件需求更高,對(duì)于彈性的橋接以及分屏動(dòng)作亦有需求。

CrossLinkPlus具有傳統(tǒng)FPGA的靈活性,在此基礎(chǔ)上搭載硬核的MIPI D-PHY,其性能增強(qiáng)的同時(shí)功耗也會(huì)變得更低。此處理器4通道達(dá)到6G,2組硬核其帶寬可以加持到12G?？删幊蘄O支持多種協(xié)議,包括:SubLVDS、LVDS、SLVS2000、CMOS等工業(yè)類(lèi)協(xié)議。多攝象頭合并單一通道輸出也是一個(gè)亮點(diǎn),CrossLinkPlus搭載了內(nèi)嵌式閃存,透過(guò)內(nèi)嵌式閃存,設(shè)備可以做到瞬間啟動(dòng)。

很多嵌入式的系統(tǒng)都追求穩(wěn)定性,在沒(méi)有風(fēng)扇散熱時(shí),一般依靠散熱片。如果整體層面上降低散熱量,在減少散熱成本的同時(shí)還可以縮減產(chǎn)品的尺寸。開(kāi)發(fā)人員希望通過(guò)為嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)添加多個(gè)圖像傳感器或者顯示屏來(lái)優(yōu)化用戶(hù)體驗(yàn),同時(shí)還要滿(mǎn)足系統(tǒng)成本和功耗的要求。萊迪思的CrossLinkPlus FPGA能夠滿(mǎn)足這一需求:它是專(zhuān)門(mén)為嵌入式視覺(jué)應(yīng)用優(yōu)化的小尺寸(3.5 x 3.5 mm)、低功耗(< 300 μW)器件,包括了硬件化的MIPI D-PHY、支持OpenLDI和RGB等接口的各類(lèi)高速I(mǎi)/O和片上非易失性閃存。CrossLinkPlus通過(guò)片上閃存支持瞬時(shí)啟動(dòng)(最大程度減少影響用戶(hù)體驗(yàn)的視覺(jué)假象)和靈活的現(xiàn)場(chǎng)重新編程。

搭載硬核的MIPI D-PHY可以使整體帶寬增加,因此可以實(shí)現(xiàn)更高分辨率攝象頭或更高分辨率顯示設(shè)備的轉(zhuǎn)接。搭載硬核,散熱量更低也就意味著其功耗的降低。結(jié)合實(shí)際問(wèn)題來(lái)看,包括:傳感器橋接、協(xié)議轉(zhuǎn)換、顯示橋接協(xié)議轉(zhuǎn)換、傳感器聚合-把多個(gè)攝像頭結(jié)合或分屏、MIPI信號(hào)分割或復(fù)制。

在工業(yè)視覺(jué)方面,目前大部分工業(yè)視覺(jué)都使用一個(gè)攝像頭,視覺(jué)處理器使用LVDS或SubLVDS,為降低成本,可以選擇手機(jī)上的移動(dòng)的處理器。多數(shù)支持MIPI D-PHY協(xié)議即可以用CrossLink進(jìn)行協(xié)議橋接。工控顯示設(shè)備很多時(shí)候使用LVDS或者是OpenLDI,如果使用移動(dòng)應(yīng)用處理器,同樣可以橋接。FPGA的特殊情況在更新的分辨率,工業(yè)領(lǐng)域的尺寸并非標(biāo)準(zhǔn)的,FPGA非常適合非標(biāo)準(zhǔn)或新應(yīng)用場(chǎng)景、顯示設(shè)備的橋接。

萊迪思半導(dǎo)體產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Peiju Chiang表示:“由于OEM廠(chǎng)商希望在MIPI生態(tài)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)中獲益,所以MIPI D-PHY被廣泛應(yīng)用于從工業(yè)控制設(shè)備顯示到AI安全攝像頭等各類(lèi)應(yīng)用。萊迪思的全新CrossLinkPlus FPGA結(jié)合了靈活的可編程性和FPGA的快速并行處理能力以及視覺(jué)應(yīng)用專(zhuān)用的硬件、軟件、預(yù)先驗(yàn)證的IP和參考設(shè)計(jì)。這讓OEM可以將更多的時(shí)間用于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的應(yīng)用,而不必在那些沒(méi)有任何競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的普通功能上浪費(fèi)時(shí)間?！?/p>

根據(jù)記者提問(wèn),陳英仁先生表示,在“工業(yè)4.0”的市場(chǎng)部署方面,CrossLinkPlus的使用可以在一定程度上縮減工業(yè)成本。人們追求的不僅使工廠(chǎng)自動(dòng)化還有性能方面的提升。萊迪思在利用FPGA進(jìn)行馬達(dá)控制提升效率、實(shí)現(xiàn)碳化硅應(yīng)用方式的更高速切換方面已經(jīng)擁有產(chǎn)品部署。從視覺(jué)處理對(duì)于工業(yè)的助力來(lái)看,針對(duì)IoT及5G的應(yīng)用較多且工業(yè)檢測(cè)方面尤為關(guān)鍵,傳統(tǒng)檢測(cè)一般利用PC處理,PC機(jī)價(jià)格相對(duì)較高、體積較大、功耗較高,隨著AI及機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的增強(qiáng),新方案的產(chǎn)生帶來(lái)對(duì)攝象頭的更高需求。不同的攝象頭選擇或者搭配時(shí),兼容性問(wèn)題可以利用FPGA解決。工業(yè)領(lǐng)域的演進(jìn)并非一蹴而就,在循序漸進(jìn)的過(guò)程中會(huì)基于先代進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,FPGA價(jià)值體現(xiàn)在彈性接口方面,在銜接的過(guò)程中不顯突兀,精準(zhǔn)的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,技術(shù)變革縮短,在一定程度上也加速了時(shí)代進(jìn)步。