九游体育官网:应用于智能驾驶的域控SOC芯片TDA4介绍
作者:九游体育发布时间:2025-02-08
TDA4VM处理器系列基于进化的Jacinto™ 7架构,主要针对ADAS和自动驾驶汽车(AV)应用,并建立在TI在ADAS处理器市场十年来积累的广泛市场知识之上。在符合功能安全的目标架构中,高性能计算、深度学习引擎、用于信号和图像处理的专用加速器的独特组合使TDA4VM器件非常适用于多个工业应用,例如。机器人、机器视觉、雷达等。TDA4VM为传统和深度学习算法提供高性能计算,具有行业领先的功率/性能比,并具有高度的系统集成,为支持集中式ECU或独立式传感器中的多种传感器模式的先进汽车平台实现了可扩展性和低成本。关键内核包括带有标量和矢量内核的下一代DSP、专用深度学习和传统算法加速器、用于通用计算的最新Arm和GPU处理器、集成的下一代成像子系统(ISP)、视频编解码器、以太网中心和隔离的MCU岛。所有这些都受到汽车级安全和安保硬件加速器的保护。
新一代DSP "C7x "将TI业界领先的DSP和EVE内核整合为一个更高性能的内核,并增加了浮点矢量计算功能,在简化软件编程的同时实现了对传统代码的向下兼容。新的 "MMA "深度学习加速器在典型的汽车最差结温125°C下运行时,可在业界最低的功率包络内实现高达8 TOPS的性能。专用的ADAS/AV硬件加速器提供视觉预处理以及距离和运动处理,对系统性能没有影响。
TDA4 功能模块图
Arm Cortex-A72的独立双核集群配置有利于多操作系统的应用,对软件管理程序的需求最小。多达六个Arm Cortex-R5F子系统可以实现低级别的、关键时间的处理任务,让Arm Cortex-A72的应用不受影响。集成的 "8XE GE8430 "GPU可提供高达100 GFLOPS,以实现动态3D渲染,从而增强观看应用。在现有的世界级ISP的基础上,TI的第七代ISP包括处理更广泛的传感器套件的灵活性,支持更高的比特深度,以及针对分析应用的功能。集成的诊断和安全功能支持高达ASIL-D/SIL-3级别的操作,而集成的安全功能保护数据免受现代攻击。为了使需要大量数据带宽的系统发挥作用,包括一个PCIe集线器和千兆以太网交换机以及CSI-2端口,以支持许多传感器输入的吞吐量。为了进一步整合,TDA4VM系列还包括一个MCU岛,消除了对外部系统微控制器的需求。
TDA4 系列芯片技术对比基于TDA4 ADAS域控架构
处理器特性: 处理器内核:
C7x 浮点矢量 DSP,性能高达 1.0GHz、80GFLOPS、256GOPS
深度学习矩阵乘法加速器 (MMA),性能高达 8TOPS (8b)(频率为 1.0GHz)
具有图像信号处理器 (ISP) 和多个视觉辅助加速器的视觉处理加速器 (VPAC)
深度和运动处理加速器 (DMPAC)
双核 64 位 Arm Cortex-A72 微处理器子系统,性能高达 2.0GHz
每个双核 Cortex-A72 集群具有 1MB L2 共享缓存
每个 Cortex-A72 内核具有 32KB L1 数据缓存和 48KB L1 指令缓存
六个 Arm Cortex-R5F MCU,性能高达 1.0GHz
16K 指令缓存,16K 数据缓存,64K L2 TCM
隔离 MCU 子系统中有两个 Arm Cortex-R5F MCU
通用计算分区中有四个 Arm Cortex-R5F MCU
两个 C66x 浮点 DSP,性能高达 1.35GHz、 40GFLOPS、160GOPS
3D GPU PowerVR Rogue 8XE GE8430,性能高达 750MHz、96GFLOPS、6Gpix/s
定制设计的互联结构,支持接近于最高的处理能力
存储器子系统:
高达 8MB 的片上 L3 RAM(具有 ECC 和一致性)
ECC 错误保护
共享一致性缓存
支持内部 DMA 引擎
外部存储器接口 (EMIF) 模块(具有 ECC)
支持 LPDDR4 存储器类型
支持高达 3733MT/s 的速度
具有内联 ECC 的 32 位数据总线,数据速率高达 14.9GB/s
通用存储器控制器 (GPMC)
主域中的 512KB 片上 SRAM,受 ECC 保护九游体育
功能安全:
以符合功能安全标准为目标(在部分器件型号上)
计划通过 的 ISO 26262 认证
专为功能安全应用开发
文档有助于使 ISO 26262 功能安全系统设计满足 ASIL-D/SIL-3 要求
系统功能符合 ASIL-D/SIL-3 要求九游体育
对于 MCU 域,硬件完整性符合 ASIL-D/SIL-3 要求
对于主域,硬件完整性符合 ASIL-B/SIL-2 要求
安全相关认证
符合 AEC-Q100 标准(以 Q1 结尾的器件型号)
器件安全(在部分器件型号上):
安全引导,提供安全运行时支持
客户可编程的根密钥,级别高达 RSA-4K 或 ECC-512
嵌入式硬件安全模块
加密硬件加速器 – 带 ECC 的 PKA、AES、SHA、RNG、DES 和 3DES
高速串行接口:
集成以太网交换机支持 (总共 8 个外部端口)
多达 8 个 2.5Gb SGMII
多达 8 个 RMII (10/100) 或 RGMII (10/100/1000)
多达 2 个 QSGMII
最多四个 PCI-Express (PCIe) 第 3 代控制器
每个控制器多达 2 个通道
第 1 代 (2.5GT/s)、第 2 代 (5.0GT/s) 和第 3 代 (8.0GT/s) 运行,具有自动协商功能
2 个 USB 3.0 双重角色器件 (DRD) 子系统
汽车接口:
2 个增强型 SuperSpeed 第 1 代端口
每个端口都支持 Type-C 开关
每个端口均可独立配置为 USB 主机、USB 外设或 USB DRD
16 个模块化控制器局域网 (MCAN) 模块,具有完整的 CAN-FD 支持
2 个 CSI2.0 4L RX 和 1 个 CSI2.0 4L TX
显示子系统:
每个通道具有 2.5Gbps RX 吞吐量(吞吐量总共为 20Gbps)
1 个 eDP/DP 接口,具有多显示器支持 (MST)
HDCP1.4/HDCP2.2 高带宽数字内容保护
1 个 DSI TX(高达 2.5K)

多达 2 个 DPI
音频接口:
12 个多通道音频串行端口 (MCASP) 模块
视频加速:
超高清视频,1(3840 × 2160p,60fps)或 2(3840 × 2160p,30fps)H.264/H.265 解码
全高清视频,4(1920 × 1080p,60fps)或 8(1920 × 1080p,30fps)H.264/H.265 解码
全高清视频,1(1920 × 1080p,60fps)或高达 3(1920 × 1080p,30fps)H.264 编码
闪存接口:
嵌入式多媒体卡接口 (eMMC™ 5.1)
具有 2 个通道的通用闪存 (UFS 2.1) 接口
两个安全数字 3.0/安全数字输入输出 3.0 接口 (SD3.0/SDIO3.0)
2 个同步闪存接口,配置为
片上系统 (SoC) 架构:
1 个 OSPI 和 1 个 QSPI 闪存接口
或 1 个 HyperBus™ 和 1 个 QSPI 闪存接口
16nm FinFET 技术
24mm × 24mm、0.8mm 间距、827 引脚 FCBGA (ALF),可实现 IPC 3 类 PCB 布线
TPS6594-Q1 配套电源管理 IC (PMIC):
等级高达 ASIL-D 的功能安全支持
灵活的映射,可支持不同的用例
TDA4在以下方面应用广泛:
- 先进的环视和停车辅助系统
- 自主传感器融合/感知系统,包括摄像头、雷达和激光雷达传感器
- 单传感器和多传感器的前置摄像头系统
- 下一代eMirror系统
- 具有安全功能的工业移动机器人(AGV/AMR)。
- 机器视觉
- 智能零售
- 智能购物车
- 建筑和农业
- 边缘AI BOX
- 单板计算机
- 非公路车辆控制
- 带有人工智能的工业PC
同时借助更加强大的嵌入式处理器和片上系统 (SoC) 解决方案,设计人员可以创建功能更强大的系统。为了在工厂、汽车或家居领
域实现远程控制和管理功能,以及集成更复杂、更强大的系统,
有线和无线连接现在对于大部分嵌入式系统而言都必不可少。从应用层面实施安全措施,有助于保护数据抵御威胁。从半导
体角度而言,系统中需要保护的主要资产有数据、代码、器件
身份和密钥。在应用的各个部分以及系统生命周期和运行期
间,系统中的众多暴露点(通常称为攻击面)会使数据更容易
受到威胁。根据需要保护的数据和暴露点情况,您需要考虑所有合适的信息安全机制,并从器件层面选择信息安全特性并用于设计对应的保护。
参考:TDA4相关技术文档