Texas Instruments: DaVinci Netra DM8148 — новейшие медиа-процессоры меняют представления о видео высокой четкости

Автор: admin

16 Авг

Малопотребляющий цифровой медиа-процессор DM8148 DaVinci^TM станет ядром современных одноканальных видеоприложений с разрешением 1080p60 и цифровых видеокамер.

TMS320DM814x — цифровые медиа-процессоры семейства DaVinci^TM являются высокоинтегрированной, программируемой платформой, выполненной по технологии DaVinci^TM компании Texas Instruments, ориентированной на такие приложения, как системы видео-конференц связи высокой четкости, системы видеонаблюдения, IP-видеокамеры, медиаплееры, медицинские системы обработки изображений, сетевые проекторы, бытовая аудио/видео аппаратура и т.д.

Новые устройства позволят OEM и ODM производителям ускорить вывод на рынок новых изделий, отличающихся надежностью операционной системы, функциональным пользовательским интерфейсом и высокой производительностью благодаря максимальной гибкости полностью интегрированного многоядерного процессорного решения.

Внутренняя архитектура медиа-процессора TMS320DM814x

Отличительные особенности:

Высокопроизводительный медиа-процессор DaVinci^TM
- RISC микропроцессор ARM® Cortex^TM-A8 с частотой до 1 ГГц
- Производительность до 2000 MIPS (млн. операций в сек.)
- DSP процессор С674x^TM с командными словами сверхбольшой длины (VLIW) с частотой до 750 МГц
- Производительность 6000 MIPS / 7500 MFLOPS (млн. операций с плавающей точкой в сек.)
- Полностью программно совместимый с процессорами C67x+^TM и C64x+^TM
Ядро ARM® Cortex^TM-A8
- Архитектура ARMv7
  - Суперскалярное микропроцессорное ядро с исполнением команд в заданной последовательности (In-Order), с одновременным запуском двух инструкций (Dual-Issue)
  - Мультимедиа архитектура NEON^TM
  - Поддержка вычислений с целыми числами и с плавающей точкой
  - Поддержка технологии аппаратного ускорения выполнения приложений Jazelle® RCT
Архитектура памяти процессора ARM® Cortex^TM-A8
- 32 КБайт кэш-памяти данных и инструкций первого уровня
- 512 КБайт кэш-памяти второго уровня
- 64 КБайт RAM, 48 КБайт загрузочной ROM памяти
VLIW DSP процессор TMS320C674x^TM с плавающей точкой
- 64 регистра общего назначения
- Шесть арифметико-логических устройств (ALU)
  - Поддержка 32-битных операций с целыми числами, операций с плавающей точкой одинарной точности (SP / 32-бит) и двойной точности (DP / 64-бит)
  - Поддержка до четырех SP сложений за один такт и до четырех DP сложений за два такта
  - Поддержка до двух обратных аппроксимаций с плавающей точкой (SP или DP) или вычисления квадратного корня за один такт
- Два модуля умножения
  - Поддержка операций умножения с плавающей точкой смешанной точности:
    - 2 SP x SP → SP за один такт
    - 2 SP x SP → DP каждые два такта
    - 2 SP x DP → DP каждые три такта
    - 2 DP x DP → DP каждые четыре такта
  - Поддержка операций умножения с фиксированной точкой за один такт:
    - Два умножения 32 х 32 бит
    - Четыре умножения 16 х 16 бит, включая комплексные умножения
    - Восемь умножений 8 х 8 бит
Двух-уровневая архитектура памяти процессора С674x^TM
- 32 КБайт RAM/кэш-памяти программ первого уровня со схемой обнаружения ошибок (EDC)
- 32 КБайт RAM/кэш-памяти данных первого уровня
- 256 КБайт общей RAM/кэш-памяти второго уровня
Контроллер внутренней RAM памяти 128 КБайт (OCMC)
Подсистема обработки изображений (ISS)
- Интерфейс видеокамеры
  - Параллельное соединение для необработанных данных (до 16-бит) и для стандартов BT.656/BT.1120 (8-/16-бит)
- Интерфейс датчика изображений (ISIF) для управления фото/видео данными с видеокамеры
- Ресайзер
  - Масштабирование фото/видео от 1/16х до 8х
  - Поддержка двух независимых одновременных выходов
Программируемый сопроцессор обработки видео высокой четкости (HDVICP v2)
- Поддержка операций кодирования, декодирования и транскодирования
- Поддержка стандартов H.264, MPEG2, VC1, MPEG4, SP/ASP, JPEG/MJPEG
Медиаконтроллер
- Обеспечивает управление HDVPSS, HDVICP2 и ISS
Контроллер 3D графики SGX530
- Обработка до 18 млн. полигонов в сек.
- Универсальный масштабируемый формирователь теней (Shader)
- Поддержка стандартов Direct3D Mobile, OpenGLES 1.1 and 2.0, OpenVG 1.0, OpenMax API
- Расширенные возмодности геометрических вычислений
- Программируемый модуль сглаживания (Anti-Aliasing) для обработки изображений высокого качества
Порядок байтов (Endianness)
- Запись инструкций/данных DSP и ARM процессоров — от младшего к старшему (Little Endian)
Подсистема обработки видео высокой четкости (HDVPSS)
- Два 148.5 МГц входа захвата видео высокой четкости
  - Один 16-/24-битный вход, разделяемый на два 8-битных порта захвата SD карт памяти
  - Один 8-/16-/24-битный вход
  - Один 8-битный вход
- Два 148.5 МГц HD видео выхода
  - Один 16-/24-/30-битный и один 16-/24-битный выходы
- Композитный или S-Video аналоговый выход
- Поддержка технологии MacroVision®
- Цифровой передатчик HDMI 1.3
- Расширенные функции обработки видео, такие как сканирование, изменение формата и скорости передачи
Двухканальный интерфейс памяти LPDDR/DDR2/DDR3 SDRAM
- Поддержка LPDDR-400, DDR2-667 и DDR3-667
- Поддержка до восьми запоминающих устройств с общим адресным пространством до 2 ГБайт
- Модуль управления динамической памятью
Контроллер памяти общего назначения (GPMC)
- 8-/16-битная мультиплексированная шина адресов/данных
- Адресное пространство до 512 МБайт, разделяемое на 8 запоминающих устройств
- Прямой интерфейс для NOR FLASH, NAND FLASH, SRAM и Pseudo-SRAM
- Модуль обнаружения ошибок (ECL) с поддержкой 16-битного/512-байтного кода коррекции ошибок (ECC) для NAND FLASH
- Гибкий асинхронный протокол для интерфейса с FPGA, CPLD, ASIC и т.д.
Расширенный контроллер прямого доступа к памяти (EDMA)
- Четыре контроллера передачи
- 64/8 независимых DMA/QDMA канала
КОнтроллер Ethernet с звухканальным внешнирм интерфейсом 10/100/1000 Мбит/с (EMAC SW)
- Подержка протокола IEEE 802.3 (только 3.3-вольтовые линии ввода/вывода)
- Независимый MII/RMII/GMII/RGMII медиа-интерфейс
- Модуль ввода/вывода служебных данных (MDIO)
- Поддежка общепромышленного протокола Ethernet и IEEE-1588 с отметкой времени
Двухканальный порт USB 2.0 с интегрированный физическим урповнем
- USB 2.0 высоко-/полноскоростной режим ведомого устройства
- USB 2.0 высоко-/полно-/низкоскоростной режим ведeщего устройства или OTG
- Поддержка оконечных точек 0-15
Порт PCI Express 2.0 с интегрированный физическим урповнем
- Один порт с каналом до 5 Гбит/с
- Конфигурируемый как ведущее или ведомое устройство
Восемь 32-битных таймеров общего назначения
Один системный сторожевой таймер
Шесть конфигурируемых модулей интерфесов UART/IrDA/CIR
- UART с поддержкой сигналов управления модемом
- Порты UART0/1/2 со скоростью до 3.6864 Мбит/с
- Порты UART3/4/5 со скоростью до 12 Мбит/с
- Поддержка интерфейса IrDA в режимах SIR, MIR, FIR (4 Мбод) и CIR
Четыре последовательных интерфейса SPI (до 48 МГц)
- Каждый с поддержкой до 4 сигналов выбора кристалла
Три последовательных интерфейса MMC/SD/SDIO (до 48 МГц)
- Каждый с поддержкой 1-/4-/8-битных режимов
Двухканальный модуль CAN интерфейса (DCAN)
- CAN Version 2 Part A, B
Четыре порта I²C интерфейса
Шесть многоканальных последовательных аудио порта (McASP)
- Два порта 10-канального параллельно-последовательного преобразователя приема/передачи данных
- Четыре порта 4-канального параллельно-последовательного преобразователя приема/передачи данных
- Поддержка цифрового аудио интерфейса (DIT) стандарта S/PDIF (все порты)
Многоканальный буферизированный последовательный порт (McBSP)
- Частота приема/передачи данных до 48 МГц
- Две частотные зоны (приемника и передатчика) и два вывода последовательных данных
- Поддержка форматов TDM, I2S и аналогичных
Контроллер интерфейса SATA 3.0 Мбит/с с интегрированный физическим урповнем
- Прямой интерфейс с одним жестким диском
- Организация очереди собственных команд (NCQ) с аппаратной поддержкой
- Поддержка множителя порта (Port Multiplier) и коммандного переключения (Command-Based Switching)
Часы реального времени
- Функция генерации однократного или периодических прерываний
До 128 линий ввода/вывода общего назначения
Модуль спин-блокировки, до 128 аппаратных семафоров
Модуль почтового ящика с 12 адресами
Интегрированный модуль начальной загрузки
Система управления тактовым сигналом, питанием и сбросом
- Технология SmartReflex^TM
- Несколько независимых доменов питания ядер и периферии
- Поддержка трех рабочих режимов (OPP120/100/50) для каждого домена
- Схема включения/отклюючения тактовых сигналов для ядер и периферии
Встроенный буфер трассировщика (ETB) размером 32 КБайт и 5-выводной интерфейс трассировки и отладки
Поддержка интерфейса IEEE-1149.1 (JTAG)
684-выодной корпус BGA, шаг выводов 0.8 мм, выполнен по технологии Via Channel^TM, позволяющей снизить стоимость печатной платы
45-нм КМЩП технологический процесс
1.8-/3.3-вольтовые буферы питания линий ввода/вывода